Comment le niveau de la mer est mesuré – et pourquoi c'est inexact

Le problème du référentiel océanique

L'élévation du niveau de la mer est l'un des indicateurs du changement climatique les plus surveillés, mais un défaut surprenant se cachait à la vue de tous : les scientifiques l'ont mesuré par rapport à une base de référence erronée. Une étude marquante publiée dans Nature au début de l'année 2026 a révélé qu'environ 90 % des évaluations des risques côtiers évaluées par des pairs sous-estimaient la hauteur réelle de l'eau côtière d'une moyenne de 24 à 27 centimètres. L'erreur, décrite comme un « angle mort méthodologique », signifie que des dizaines de millions de personnes supplémentaires sont menacées d'inondation par rapport aux chiffres officiels.

Pour comprendre pourquoi, il est utile de savoir comment le niveau de la mer est mesuré en premier lieu – et pourquoi la tâche est bien plus difficile qu'il n'y paraît.

Deux outils, deux perspectives

Marégraphes : l'ancienne garde

La méthode la plus ancienne de suivi du niveau de la mer est le marégraphe – un capteur monté sur un quai, une jetée ou une plateforme sous-marine qui enregistre en continu la hauteur de la surface de l'eau par rapport à un point fixe sur terre. Certains enregistrements de marégraphes remontent à plus d'un siècle, ce qui les rend inestimables pour détecter les tendances à long terme. Des autorités comme la NOAA maintiennent des réseaux mondiaux de ces instruments, et leurs données sous-tendent une grande partie de ce que nous savons sur l'évolution du niveau de la mer au XXe siècle.

La limite des marégraphes est qu'ils mesurent le niveau de la mer relatif – la hauteur de l'eau par rapport à la terre locale. Si la terre elle-même s'enfonce (un phénomène courant dans les deltas des rivières, par exemple), le marégraphe enregistre une élévation plus rapide, même si l'océan lui-même n'a pas changé. Cela rend les comparaisons mondiales délicates.

Altimètres satellitaires : la norme moderne

Depuis 1992, une succession de satellites – à commencer par TOPEX/Poseidon et se poursuivant avec la série Jason jusqu'à l'actuel Sentinel-6 Michael Freilich – ont suivi la hauteur absolue de la surface de l'océan depuis l'espace. Ces satellites envoient des impulsions micro-ondes vers la mer et mesurent le temps qu'elles mettent à revenir, calculant la distance avec une précision de l'ordre du millimètre. En faisant la moyenne de millions de mesures sur les mêmes trajectoires orbitales, les scientifiques peuvent détecter que le niveau moyen mondial de la mer s'est élevé d'environ 90 mm entre 1993 et 2022, et que le taux d'élévation s'accélère – atteignant 5,9 mm en 2024 seulement, bien au-dessus de la moyenne à long terme de 3,4 mm par an.

Le satellite Sentinel-6, exploité conjointement par l'ESA et la NASA, est étalonné à 1 mm près par rapport à son prédécesseur Jason-3, ce qui garantit la continuité de l'enregistrement historique – une exigence essentielle pour détecter les tendances qui se déroulent sur des décennies.

L'angle mort de la base de référence

C'est là que la nouvelle recherche bouleverse les hypothèses. La plupart des études sur les risques côtiers – les évaluations qui indiquent aux planificateurs combien de maisons ou de personnes se trouvent dans une zone inondable – comparent les projections futures du niveau de la mer à une base de référence dérivée d'un modèle géométrique mondial de la forme de la Terre, appelé le géoïde. Le géoïde est une référence utile à de nombreuses fins, mais il ne tient pas compte des facteurs du monde réel qui poussent l'eau côtière plus haut : les courants océaniques, les marées, la température de l'eau, la salinité et le vent.

Philip Minderhoud, professeur d'hydrogéologie à l'université et centre de recherche de Wageningen aux Pays-Bas et co-auteur de l'étude, a décrit l'inadéquation comme une erreur fondamentale dans la façon dont les altitudes terrestres et marines sont comparées. Le résultat : des analyses publiées dans Nature montrent que la surface de la mer sur de nombreux littoraux est déjà significativement plus élevée que ce que les modèles basés sur le géoïde supposaient, avant même que le changement climatique n'ajoute un seul centimètre.

Le problème est plus grave en Asie du Sud-Est, dans le Pacifique et dans les pays du Sud, où les processus océaniques dynamiques poussent l'eau plus haut que ne le prédit le géoïde. Certaines parties de l'Indo-Pacifique pourraient avoir été sous-estimées jusqu'à 1,5 mètre.

Ce que l'erreur signifie en pratique

Les enjeux sont considérables. Selon l'étude, si le niveau de la mer s'élève d'un mètre d'ici la fin du siècle – un scénario qui se situe dans la fourchette des projections actuelles – la correction de l'erreur de base révèle que 37 % de terres supplémentaires seraient submergées et qu'entre 77 millions et 132 millions de personnes supplémentaires seraient exposées aux inondations par rapport aux calculs précédents.

Cela ne signifie pas que l'océan s'élève soudainement plus vite. Cela signifie que la ligne de départ a été tracée au mauvais endroit, et que toutes les prévisions basées sur cette ligne de départ ont été systématiquement trop optimistes.

Pourquoi une mesure précise est importante

Les décisions en matière d'infrastructure – où construire des digues, quels quartiers assurer, quelles communautés relocaliser – sont prises à l'aide de ces évaluations des risques. Une erreur de base de 25 à 30 centimètres n'est pas une simple erreur d'arrondi : elle équivaut, dans de nombreuses projections, à plusieurs décennies d'élévation supplémentaire du niveau de la mer. La corriger nécessitera de revoir les cartes des zones inondables, les codes du bâtiment et les plans d'adaptation au climat dans une grande partie du monde en développement.

Les scientifiques préconisent désormais d'utiliser le niveau de la mer local mesuré – dérivé des marégraphes et des données satellitaires combinées – plutôt que les modèles de géoïde comme référence pour les évaluations des risques côtiers. Il s'agit d'une correction méthodologique simple, mais son application cohérente à l'ensemble de la recherche mondiale prendra des années.

Perspectives d'avenir

La mesure du niveau de la mer a parcouru un long chemin depuis un simple marégraphe sur un quai. Aujourd'hui, une constellation de satellites suit la surface de l'océan avec une précision extraordinaire, et l'apprentissage automatique commence à améliorer la façon dont les scientifiques modélisent les variations régionales. Mais l'étude de 2026 publiée dans Nature nous rappelle que même une science très sophistiquée peut véhiculer une hypothèse silencieuse et incontestée pendant des décennies – et que les conséquences d'une erreur ne sont pas abstraites. Elles se mesurent dans les plaines inondables, sur les littoraux et dans l'avenir des communautés qui n'avaient aucune idée que leur risque avait été mal calculé.