Tout marin, même du dimanche tel votre serviteur, a fait le cauchemar classique du mur d’eau sombre surmonté d’une crête blanche, plus haute que le mât, lui arrivant dessus à la vitesse d’un cheval au galop.

Les vagues scélérates existent, certains gros navires et plateformes pétrolières en ont prises de plein fouet et survécu pour témoigner, et de nombreuses fortunes de mer sans survivants sont sans doute liées à ce phénomène. La fameuse estampe de Hokusai “La grande vague de kanagawa”, affichée en en-tête de ce billet, est certainement basée sur un témoignage réel – on verra pourquoi plus bas.

Des vagues géantes se présentent parfois le long des côtes sous la forme de tsunamis et leur cause est généralement connue, mais en pleine mer ces vagues ne déferlent pas, ce sont plutôt de “montagnes russes” marines qui ne deviennent dangereuses qu’à l’approche des côtes, là où les fonds remontent et où les vagues s’empilent avant de déferler.

En pleine mer les vagues scélérates, freak waves en anglais, ont une toute autre origine et c’est justement cette origine qui élude les chercheurs, du moins jusqu’ici. On sait de manière empirique que ce type de vague est associé aux mers croisées, là où au moins deux trains de vagues allant dans des directions différentes se croisent. Ce sont des conditions pénibles pour les bateaux et les marins, un peu l’équivalent d’une machine à laver qui vous secoue dans tous les sens.

Ces conditions arrivent un peu partout en fonction de la météo, mais elles sont particulièrement fréquentes là où se rencontrent vents et courants, là où le vent dominant génère un train de vagues qui croise le train d’un courant n’allant pas dans le même sens. L’un des endroits les plus connus est la pointe Sud de l’Afrique, là où le vent dominant d’Ouest rencontre le courant des Aiguilles qui descend le long de la côte Est. Par gros temps ce coin est un piège extrêmement dangereux.

La meilleure mesure objective d’une vague scélérate fut faite sur la plateforme pétrolière Draupner en mer du Nord le 1er janvier 1995, lorsqu’une vague de 26 mètres lui passa dessus, sans trop de casse d’ailleurs. D’autres mesures ont été réalisées bien avant, mais à distance donc sans que toutes les caractéristiques de la vague puissent être relevées. Le plus grosse, a priori, fut relevée par le USS Ramapo au théodolite en 1933, elle mesurait 33 mètres soit un immeuble liquide de dix étages qui vous tombe dessus…

Pour être reconnue “scélérate” la hauteur d’une vague doit faire le double de la hauteur dite hauteur significative, soit la moyenne du tiers des plus grosses vagues du moment. La hauteur significative des vagues au moment de l’impact sur le Draupner était de 10 mètres, la vague mesurait 26 mètres donc on est bien dans la catégorie “scélérate”.

Quel mécanisme peut générer une vague faisant deux fois la hauteur moyenne des autres vagues qui se déplacent au même endroit et au même moment? Une question qui a intéressé une équipe du département des sciences de l’ingénierie de l’Université d’Oxford au Royaume-uni, qui a utilisé un bassin de laboratoire pour générer des croisements de trains de vagues selon plusieurs angles (1).

Il s’avère que la condition clé pour la formation de vagues scélérates est un angle de croisement de l’ordre de 120°. Un aspect surprenant est l’extrême ressemblance entre ces vagues de laboratoire et la vague de Hokusai. En tout cas on sait dorénavant à quoi s’en tenir, et peut-être que les fichiers GRIB de météo marine intégreront un jour des alarmes lorsque ce type de situation menace de se produire les jours de gros temps!

Ajouté le 4 novembre 2019:

(1) https://phys.org/news/2019-01-famous-freak-recreated-laboratory-mirrors.html