Le niveau de la mer semble être un concept assez facile, non ? Il suffit de mesurer le niveau moyen des océans et c’est tout. Mais qu’en est-il des parties de la terre où il n’y a pas d’océans ? Par exemple, lorsque nous disons que le mont Everest se trouve à 8 850 mètres au-dessus du niveau de la mer, comment pouvons-nous savoir quel serait le niveau de la mer sous le mont Everest puisqu’il n’y a pas de mer sur des centaines de kilomètres ? Si la terre était plate, les choses seraient faciles. Il suffirait de tracer une ligne droite passant par la hauteur moyenne des océans et le tour serait joué. Mais la terre n’est pas plate.
Si la terre était sphérique, ce serait facile aussi parce que nous pourrions juste mesurer la distance moyenne du centre de la terre à la surface de l’océan. Mais la terre n’est pas sphérique. Elle tourne sur elle-même. Ainsi, les parties proches de l’équateur sont éjectées par les effets centrifuges et les pôles sont un peu écrasés. En fait, la terre est tellement non-sphérique, qu’elle est 42 kilomètres plus loin à l’équateur que de pôle à pôle. Cela signifie que si vous pensiez que la terre était une sphère et que vous définissiez le niveau de la mer en vous tenant sur la glace de mer au pôle Nord, alors la surface de l’océan à l’équateur serait à 21 kilomètres au-dessus du niveau de la mer.
Ce renflement est également la raison pour laquelle le volcan Chimborazo en Équateur, et non le Mont Everest, est le sommet qui est en fait le plus éloigné du centre de la Terre. Alors comment savons-nous ce qu’est le niveau de la mer ? Eh bien, l’eau est retenue sur terre par la gravité. Nous pourrions donc modéliser la Terre comme une sphère tournante aplatie et étirée, puis calculer la hauteur à laquelle les océans se stabiliseraient lorsqu’ils seraient tirés par la gravité sur la surface de cet ellipsoïde. Sauf que l’intérieur de la Terre n’a pas la même densité partout, ce qui signifie que la gravité est légèrement plus forte ou plus faible en différents points du globe. Et les océans ont tendance à faire plus de flaques près des endroits denses.
Ce ne sont pas de petits changements, non plus. Le niveau de la mer peut varier jusqu’à 100 mètres par rapport à un ellipsoïde uniforme en fonction de la densité de la terre en dessous. En plus de cela, il y a ces choses embêtantes appelées continents qui se déplacent à la surface de la Terre. Ces masses denses de roches se détachent de l’ellipsoïde et leur masse attire les océans par gravitation. Alors que les vallées au fond des océans ont moins de masse et les océans s’écoulent moins profondément. Et c’est là que réside la véritable énigme. Car la présence même d’une montagne et du continent sur lequel elle se trouve change le niveau de la mer. L’attraction gravitationnelle de la terre attire plus d’eau à proximité, faisant monter la mer autour d’elle.
Donc, pour déterminer la hauteur d’une montagne au-dessus du niveau de la mer, doit-on utiliser la hauteur que la mer aurait si la montagne n’était pas là du tout ou la hauteur que la mer aurait si la montagne n’était pas là, mais que sa gravité l’était ? Les personnes qui s’occupent de ces questions, appelées géodésiens, ont décidé que nous devions effectivement définir le niveau de la mer en utilisant la force de gravité. Ils ont donc créé un modèle incroyablement détaillé du champ gravitationnel de la Terre, appelé de manière créative le modèle gravitationnel de la Terre. Il est incorporé dans les récepteurs GPS modernes. Ainsi, ils ne vous diront pas que vous êtes à 100 mètres sous le niveau de la mer alors que vous êtes, en fait, assis sur la plage du Sri Lanka, où la gravité est faible.
Et le modèle a permis aux géodésiens eux-mêmes de prédire correctement le niveau moyen de l’océan à un mètre près partout sur terre. C’est pourquoi nous l’utilisons aussi pour définir quel serait le niveau de la mer sous les montagnes si elles n’étaient pas là, mais que leur gravité l’était.