Les nouvelles technologies permettent aujourd’hui aux scientifiques de déterminer précisément l’amplitude et les causes des oscillations à court terme de l’axe de rotation de la Terre. Comme pour une toupie, cet axe bouge alors que la Terre tourne sur elle-même. Il s’agit en fait de la superposition de nombreux mouvements dont les périodes s’étalent de quelques minutes à plusieurs milliards d’années. Certaines sont très bien étudiées comme le mouvement de Chandler en 433 jours et son homologue annuel, qui peuvent faire basculer l’axe de rotation terrestre d’une dizaine de mètres.
Les oscillations irrégulières de plus courte période (une semaine environ) on été plus difficiles à étudier, en partie car ces mouvements sont habituellement masqués par ceux des oscillations plus fortes. Récemment, des scientifiques belges et français ont profité d’un caprice dans ces fortes oscillations, conjugué au développement des techniques spatiales de positionnement global (GPS) pour observer directement les mouvements à court terme du pôle entre novembre 2005 et février 2006. Au cours de cette période, le mouvement de Chandler et l’oscillation annuelle du pôle se sont annulées réciproquement, tel que cela se produit tous les 6.4 ans, permettant aux chercheurs de se concentrer sur les oscillations de plus faible amplitude. Le pôle décrit alors de petites boucles, dont les tailles vont d’une feuille de papier A4 à celle d’un téléphone portable, au cours d’un trajet tenant dans un carré d’un mètre de côté. Sébastien Lambert et Véronique Dehant, du département Systèmes de Référence et Géodynamique de l’Observatoire Royal de Belgique et Christian Bizouard, du laboratoire SYRTE/International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) de l’Observatoire de Paris, ont profité de cette conjoncture pour utiliser les données GPS les plus récentes qui permettent d’établir avec une grande précision la position du pôle de rotation de la Terre. Ils ont ensuite cherché les causes de ces petites boucles. Dans un article publié ce mois-ci dans la revue américaine Geophysical Research Letters, ils concluent que la configuration météorologique dans l’hémisphère nord a joué un rôle prépondérant. À la fois les placements des hautes - ou basses - pressions par exemple sur l’Asie ou l’Europe du nord - et leurs positions relatives les unes par rapport aux autres, permettent d’exciter le pôle pour lui donner ces petits mouvements en forme de boucle. Les océans affectent aussi ces mouvements, selon S. Lambert et ses collègues. Ils ont en effet corrélé les variations de pression atmosphérique et océanique avec les petites variations du pôle au cours de cette période de l’hiver 2005-2006. Ces influences atmosphériques et océaniques sont déjà tenues responsables de l’excitation du mouvement de Chandler. Ici, pour la première fois, des scientifiques ont pu montrer que les variations journalières de la pression atmosphérique ont un effet mesurable, et observé, sur la rotation terrestre. L’équipe est composée de Sébastien Lambert, Ph.D. au SYRTE à l’Observatoire de Paris et Royal Observatory of Belgium, Christian Bizouard SYRTE/ Service de la Rotation de la Terre (IERS Earth Orientation Parameter Center) Observatoire de Pariset Véronique Dehant Royal Observatory of Belgium