Publié le 13 septembre 2024

SWOT au service de la navigation fluviale

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En confirmant ses données sur le Rhin ou encore le Canal de Panama, la mission SWOT fournit des données globales sur les fleuves dans le monde permettant de déduire leur navigabilité.
Vue de Strasbourg par le satellite Sentinel 2
Strasbourg vue par le satellite Sentinel 2 © Copernicus Sentinel Data, 2021

Voyageurs et marchandises ont longtemps emprunté les cours d’eau plutôt que les routes pour se déplacer d’une ville à une autre. De nos jours, si certains cours d’eau ou canaux en Europe ne sont plus utilisés que pour le loisir, des marchandises circulent toujours sur un grand nombre d’entre eux. Ailleurs dans le monde, les cours d’eau servent encore très largement de voies de circulation aux populations pour leurs déplacements. Or, certains ne sont navigables, en fonction de la taille et de la charge des navires, que lorsque la profondeur de l’eau est suffisante. Ainsi, une baisse du niveau de l’eau peut entraîner des blocages sur des périodes importantes d’une voie de circulation majeure, comme en 2022 sur le Rhin ou sur le canal de Panama lors de la saison sèche. Selon les pays et selon l’environnement, la surveillance du niveau de l’eau in situ n’est pas systématique et dans certains cas, les données collectées restent restreintes au niveau des stations de mesures.

Permettant aujourd’hui de compléter les mesures de terrain sans pour autant s’en affranchir, la mission franco-américaine SWOT, du CNES et de la NASA, ouvre le domaine de l’hydrologie aux mesures altimétriques. L’instrument principal de la mission, le radar interférométrique KaRIn, fournit avec précision des données sur les variations de la hauteur de l’eau sur les fleuves et rivières à partir de 100 mètres de largeur, de même que sur les lacs et zones humides d’une superficie supérieure à un hectare.

Bien que ces données ne permettent pas de connaître directement la profondeur des cours d’eau, elles devraient permettre de déduire s’ils sont navigables grâce à la connaissance de leurs profondeurs habituelles et ainsi fournir aux opérateurs des voies fluviales des bulletins de navigation des cours d’eau. En Europe, le Rhin est une des voies navigables les plus empruntées par des marchandises. Ce fleuve, très suivi et largement régulé, permet de valider les mesures acquises par SWOT, confirmant que le niveau de l’eau de part et d’autre de barrages est bien estimé par la mission.

Les images ci-dessous, acquises lors du passage du satellite au-dessus du Rhin au Sud de Strasbourg, illustrent parfaitement les mesures hydrologiques de la mission. Elles laissent apparaître la hauteur de l’eau de part et d’autre d’un barrage hydroélectrique créant une brusque variation de la hauteur d’environ 7 mètres passant de l’orange au bleu.

Vue de la hauteur d’eau mesurée par SWOT sur le Rhin au niveau d’un barrage hydroélectrique faisant brusquement varier le niveau d’environ 7 mètres passant du orange au bleu sur les mesures “Individuelles” du zoom de droite
Hauteur d’eau mesurée par SWOT sur le Rhin au niveau d’un barrage hydroélectrique faisant brusquement varier le niveau d’environ 7 mètres passant du orange au bleu sur les mesures “individuelles” du zoom de droite © CNES, 2024

Le canal de Panama est un autre exemple de la précision des données fournies par la mission SWOT. Des écluses à chaque extrémité permettent de monter les navires jusqu'au lac Gatun, un lac artificiel d'eau douce situé à 26 mètres au-dessus du niveau de la mer. En moyenne, 200 000 m3 d'eau douce sont utilisés pour le passage d'un seul navire soit l'équivalent de 80 piscines olympiques. Or, la zone connaît des sécheresses notables et le lac peut voir son niveau diminuer considérablement, rendant le canal impraticable ou limitant le nombre de navires pouvant le traverser. Comme le niveau du canal est bien sûr mesuré sur toutes ses sections, l’observer avec SWOT a permis de confirmer le potentiel et la précision du satellite sur de telles installations complexes comme le démontre l’image ci-dessous.

Vue de la hauteur de l’eau par rapport au niveau de la mer mesurée par SWOT au niveau des écluses du canal de Panama, côté océan Pacifique.
Hauteur de l’eau par rapport au niveau de la mer mesurée par SWOT au niveau des écluses du canal de Panama, côté océan Pacifique. Une série d’écluses, visibles sur l’image, permet de monter graduellement les navires de 0 à 26 m © CNES, 2024

Retrouvez les données de la mission SWOT sur la plateforme AVISO pour l’océanographie et hydroweb.next pour l’hydrologie.

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