L’EVOLUTION DE LA HAUTEUR DE L’EAU DANS LES BASSINS FLUVIAUX
Une surveillance capitale
l’ affluence d’eau dans le haut bassin de l’Amazone peut signifier des inondations sur les villes côtières quelques jours plus tard. Plus généralement, la surveillance globale des hauteurs d’eau dans les 1 J lacs et les fleuves est d’une importance capitale, que l’on considère l’eau comme un risque (en cas d’inondations) ou comme une bénédiction (en cas de sécheresse). Pourrons-nous surveiller avec précision la hauteur de l’eau dans les régions les plus reculées, depuis l’espace? Le résultat obtenu par D. Alsdorf et ses collègues de l’Université de Californie permet de l’espérer. La comparaison de deux images radar séparées par quelques jours montre que le niveau du bassin du Rio Negro a augmenté de cinq centimètres entre les deux passages du radar (voir les figures page ci-contre) .Dans ce cas précis, le radar était embarqué sur une navette spatiale pour une expérience de courte durée, mais le principe de l’expérience a également conduit à des résultats concluants avec les données d’un radar orbital classique, qui peut fonctionner plusieurs années. Comme nous le verrons (schéma ci-dessous), la mesure est possible si des objets sont «plantés» dans la surface d’eau à observer ou sur ses berges. Ces objets peuvent être des arbres vivants ou morts, des piquets, voire des piles de ponts En violet, trajet du premier passage. En noir, trajet du deuxième passage. En pointillés rouges, accroissement du trajet relié a la différence de niveau.
La technique d’interférométrie exige pour fonctionner des cibles stables dans le temps. L’eau est naturellement exclue de la liste des cibles stables, car si elle est agitée, elle change tout le temps et, si elle est très calme, elle agit comme un miroir qui renvoie les ondes radar dans une direction opposée au radar. En revanche, si un objet (un arbre, par exemple) est capable d’intercepter l’onde et de la renvoyer vers le radar, selon le principe de double réflexion dont nous avons déjà parlé, l’interférométrie permettra de détecter un éventuel déplacement du «miroir» (la surface d’eau) à cause de la variation de distance qu’il engendre sur le trajet aller-retour vers la cible. L’accroissement de trajet est figuré par les pointillés en rouge. Comme toujours avec la détection des distances par la phase, se pose le problème de l’ambiguïté, c’est-à-dire la connaissance du nombre entier de longueurs d’onde que l’on doit ajouter à l’observation. On ne peut pas le trouver aussi facilement pour mesurer les hauteurs d’eau, car celles-ci peuvent varier beaucoup et vite, et les conditions particulières de la mesure ne se trouvent peut-être pas de façon continue le long du fleuve. Il faut alors utiliser la longueur d’onde la plus grande possible et surveiller aussi fréquemment que possible. Les expériences mentionnées ici ont utilisé un radar dont la longueur d’onde est de 24 centimètres, embarqué sur la Navette spatiale pour quelques jours de vol. le satellite japonais J-ERS, qui a fonctionné en orbite de 1992 à 1999, était équipé d’un radar fonctionnant dans la même longueur d’onde.