Dans ses mémoires remarquables de sa vie à la poursuite des pauses dans les coins éloignés du globe, Barbarian Days, l’écrivain William Finnegan décrit la «dualité effrayante» des vagues, la façon dont «lorsque vous êtes absorbé par le surf, ils semblent vivants. Ils ont chacun des personnalités, distinctes et complexes, et changent rapidement les humeurs, auxquelles vous devez réagir de la manière la plus intuitive, presque intime – trop de gens ont comparé les vagues de faire de l’amour. Et pourtant, les vagues ne sont bien sûr pas vivantes, pas sensibles, et l’amant que vous atteignez pour embrasser peut devenir meurtrier sans avertissement. »
Cette idée de dualité est difficile à éviter lorsque vous réfléchissez aux vagues. En eux, nous voyons l’énergie et la matière s’effondrer les unes dans les autres, trouver la fluidité avec la structure et la forme, et l’éternel dans le transitoire, appréhende à la fois la beauté et la symétrie et la violence et la terreur. De même, la physique des vagues est simultanément très simple et incroyablement complexe, la nature non linéaire de la dynamique des fluides, ce qui signifie qu’ils peuvent rester relativement réguliers ou combiner sans avertissement dans les vagues voyous Capable de balayer les gens des rochers et de couler des navires.
Les vagues sont également une partie vitale du système océanique, contribuant à contrôler la vitesse à laquelle l’océan absorbe à la fois la chaleur et le dioxyde de carbone et la mise en forme et le maintien des côtes. Et à mesure que les températures de l’océan augmentent et que les conditions météorologiques changent, les vagues changent, dans certains océans de plus en plus puissants et plus puissants et rapides.
Cela a des implications effrayantes pour les côtes et les communautés côtières qui portent le poids de la fureur de l’océan. Mais s’ils ont été exploités efficacement, et l’énergie qu’ils transmettent – peut également avoir un rôle à jouer pour s’attaquer à la crise climatique.
Les vagues que nous voyons à la surface de l’océan sont principalement des vagues de vent. Parce que la pression du vent n’est jamais uniforme, elle crée de minuscules fluctuations à la surface de l’eau. Alors que le vent pousse contre ces fluctuations, ils se développent, créant des surfaces de plus en plus grandes et transférant de plus en plus d’énergie cinétique de l’air dans l’océan. Au fur et à mesure qu’ils se déplacent à travers la surface de l’eau, ces fluctuations interagissent et se combinent, formant d’abord des ondulations, alors qu’ils deviennent plus réguliers, plus longs et plus grands. Sur l’océan ouvert, où des vents puissants peuvent souffler sur l’eau pendant des centaines ou même des milliers de kilomètres sans interruption, ceux-ci deviennent finalement les houles massives qui s’écrasent sur les rives dans des latitudes plus élevées.
Alors que le chauffage mondial augmente la quantité d’énergie dans l’atmosphère, il génère des vents plus élevés et des tempêtes plus grandes, ce qui entraîne des vagues plus grandes et plus puissantes. Photographie: Philip Thurston / Getty Images
Les vagues peuvent également être créées par des événements sismiques tels que des tremblements de terre et des éruptions volcaniques. Les vagues créées par ces événements peuvent être immenses. En 1958, un glissement de terrain à l’embouchure de la baie de Lituya en Alaska a envoyé une vague estimée à 150 mètres de haut roulant dans l’entrée étroite; comme il l’a renversé à l’intérieur des terres arbres nivelés à plus de 500 mètres au-dessus de la digue de merl. Mais leur pouvoir destructeur a généralement plus à voir avec leurs longueurs d’onde extrêmement longues que leur hauteur: bien que le tsunami du lendemain de boxe de 2004 n’ait qu’environ 10 mètres de haut lorsqu’il a atteint Aceh, c’était jusqu’à 600 kilomètres Long, ce qui signifie que comme une énorme marée, il a balayé de grandes quantités d’eau de longue date à l’intérieur des terres.
Les vagues que nous voyons à la surface ne sont pas non plus les seules vagues de l’océan. L’océan est stratifié en couches distinctes de température et de salinité différentes, et tout comme les ondes se forment sur l’interface entre l’eau et l’air, l’écoulement de l’eau douce des rivières et des glaciers ou des forces de marée peut envoyer des vagues ondulées le long des limites entre ces couches. Même le mouvement quotidien des marées est vraiment une énorme onde créée par la gravité de la lune et du soleil qui roule autour de la planète. Ces processus jouent un rôle important dans le mélange des océans, aidant à transporter des eaux plus denses et plus fraîches des profondeurs de l’océan vers la surface et pour transférer les nutriments et le carbone des couches supérieures ensoleillées en eau plus profonde.
Il n’est pas facile de comprendre comment ces différents systèmes sont affectés par l’évolution du climat. Le Dr Mark Hemer du CSIRO dit que «les vagues sont essentiellement le produit des vents, ce qui signifie qu’ils sont affectés par des changements dans la circulation atmosphérique à la surface.» Et à mesure que le chauffage mondial augmente la quantité d’énergie dans l’atmosphère, il génère des vents plus élevés et des tempêtes plus grandes, ce qui entraîne des vagues plus grandes et plus puissantes.
Après une énorme tempête, les vagues se sont lavées sur les propriétés de Collaroy et des plages de Narrabeen à Sydney. Photographie: Felix Levesque / WeatherZone
Les recherches d’Hemer et de ses collègues prédisent que sans réduction significative des émissions de carbone, ce processus se poursuivra, bien que ces changements ne soient pas cohérents dans différentes régions: la hauteur des vagues dans le Pacifique Nord et l’Atlantique Nord peut réellement diminuer.
Ian Young est professeur d’ingénierie Kernot à l’Université de Melbourne. Ses recherches montrent que D’ici 2100, environ 60% de la côte mondiale connaîtra des vagues extrêmes plus grandes et plus fréquenteset prédit que sans réduction drastique des émissions Les événements du niveau de la mer Extrême pourraient augmenter dix fois ou plus d’ici la fin du siècleet les inondations côtières pourraient se déshabiller jusqu’à 20% de la valeur de l’économie mondiale. Et tandis que le «plus gros problème est la montée du niveau de la mer Moyenne… La configuration des vagues de rupture peut représenter jusqu’à 20% des inondations».
La recherche australienne montre que 2100 environ 60% de la côte mondiale connaîtront des vagues extrêmes plus grandes et plus fréquentes. Photographie: Westend61 / Getty Images
Pourtant, comme l’observe Hemer, se concentrer sur la hauteur des vagues seuls est «un peu comme décrire un orchestre simplement par le volume auquel il joue», surtout en ce qui concerne les impacts sur les côtes. Même dans certaines parties du monde où les hauteurs des vagues devraient diminuer, il y aura probablement des changements dans la fréquence, la longueur ou la direction des vagues. Cela peut entraîner des impacts sur les vagues plus dommageables, des changements majeurs dans le mouvement naturel du sable et des sédiments et des augmentations des inondations et des surtensions des tempêtes. «Les côtes sont essentiellement l’équilibre des forces physiques qui agissent sur eux. Et si vous modifiez un facteur, alors vous décalez l’équilibre et ils répondront », explique Hemer.
Alors que de nombreux scientifiques sont préoccupés par la destruction et la perturbation potentielles de vagues plus grandes et plus violentes, d’autres pensent que les vagues ont un rôle à jouer dans la lutte contre la crise climatique. La puissance moyenne des vagues traversant le plateau continental de l’Australie est estimée Environ 10 fois la consommation annuelle d’énergie de l’Australie – plus que tout autre pays du monde. Et malgré les défis du développement des technologies suffisamment solides pour résister aux rigueurs de l’environnement marin, Wave Power présente de nombreux avantages par rapport à d’autres formes d’énergie renouvelable: parce qu’elle est positionnée offshore et au niveau de la mer, elle ne rivalise pas pour la terre comme l’énergie solaire ou l’affect Des vues comme le vent offshore. Et bien que la puissance des vagues soit intermittente, elle est considérablement moins variable que le vent ou le solaire.
Malgré cela, le secteur de l’énergie océanique en Australie reste embryonnaire, l’investissement est loin derrière le vent et le solaire. Et bien qu’il y ait eu des succès – en 2022 Melbourne Company Waveswell déployé avec succès un convertisseur d’énergie à vagues de 200 kW capable de propulser jusqu’à 200 maisonsEt de l’autre côté du continent, des scientifiques de l’Université d’Australie occidentale viennent de commencer un essai d’un dispositif d’énergie d’ondes de surface En utilisant la technologie développée à l’Université de Manchester – ils sont principalement à petite échelle et n’ont pas encore été déployés commercialement.
De nombreux scientifiques sont préoccupés par la destruction et la perturbation potentielles de vagues plus grandes et plus violentes, mais d’autres pensent que les vagues ont un rôle à jouer dans la lutte contre la crise climatique. Photographie: Philip Thurston / Getty Images
Mark Hemer estime qu’une partie du problème est que si le vent et le solaire peuvent déjà être déployés à grande échelle, les technologies capables d’exploiter les vagues et les marées sont toujours en développement. «L’un des plus grands défis pour l’énergie des vagues est qu’ils sont des projets à haut capital à travers cette phase de démonstration.»
Le Dr Wiebke Ebeling est directeur de Marine Energy Research Australia de l’UWA, qui est à l’origine de l’essai à Albany. Elle convient que le plus grand défi pour l’énergie des vagues est qu’il s’agit d’une technologie moins mature que le vent et l’énergie solaire, mais soutient qu’elle a toujours le potentiel d’être une partie importante d’un système énergétique correctement diversifié. «Il y a quelques propositions de grande valeur avec la puissance des vagues. C’est plus dense que l’énergie solaire et le vent. Et parce que les vagues sont 24/7, vous n’avez effectivement aucune intermittence. »
Ebeling est particulièrement axé sur les études montrant que la localisation des installations d’énergie des vagues aux côtés du vent offshore augmente considérablement la puissance générée sans augmenter considérablement les coûts. «Si vous intégrez une technologie d’énergie des vagues autour des bases d’une éolienne, en fonction de la technologie et de l’emplacement, vous obtenez quelque chose entre deux et demi et quatre fois la puissance. Ce n’est donc ni l’un ni l’autre.
Néanmoins, malgré les investissements croissants dans l’énergie océanique, en particulier en Europe, aux États-Unis et en Chine, le déploiement de Wave and Toping Power est bien en deçà des niveaux nécessaires pour aider le monde à atteindre Net Zero d’ici 2050, avec seulement une poignée de projets qui ont déclenché au-delà de la phase prototype. Les défenseurs soutiennent que le secteur est au bord d’une croissance rapide, mais d’autres restent sceptiques. “[As] Une solution à grande échelle pour le pays, il y a un moyen juste de procéder », explique Mark Hemer,« et vous pousserez les choses en montée pour y arriver. »
Un monde plus chaud signifie plus turbulence, à la fois littéralement et métaphoriquement, Et les vagues plus grandes et plus puissantes n’en sont qu’une partie. Mais comme les changements dans les vagues de l’océan s’rochet vers l’extérieur pour modifier les côtes et affecter des activités telles que l’expédition, ils offrent un rappel éloquent des façons souvent inattendues dont les systèmes planétaires interagissent et changent à mesure que la planète se réchauffe. «L’atmosphère et l’océan travaillent ensemble», explique Ian Young. “Impact l’un et vous avez un impact sur l’autre.”
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