Digne d'un film de science-fiction : la NASA assure que la Chine peut ralentir la rotation de la Terre en un seul geste et ainsi rendre les journées plus longues

Le barrage des Trois Gorges est une merveille d'ingénierie moderne. Situé dans le centre de la Chine, il coupe le fleuve Yangtze, le plus long fleuve d'Asie, et produit plus d'électricité que n'importe quelle autre centrale hydroélectrique de la planète.

Il est si grand que, selon la NASA, son remplissage peut ralentir la rotation de la Terre. Un impact minime, mais qui met en évidence l'influence humaine sur les équilibres planétaires, même les plus fondamentaux.

Le fleuve Yangtze est le troisième plus long du monde, après l'Amazone et le Nil. Appelé aussi fleuve bleu, il draine un bassin de près de deux millions de kilomètres carrés, alimentant 40 % du territoire chinois. Au milieu du fleuve se trouvent trois gorges naturelles appelées Qutang, Wu et Xiling : les Trois Gorges.

En 2012, près de vingt ans après le début de la construction, la Chine a inauguré la plus grande centrale hydroélectrique du monde, construite sur le fleuve Yangtze dans la province de Hubei pour profiter de la chute d'eau des Trois Gorges.

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Comment la Chine a éclipsé Itaipu. Avec une puissance de 22 500 MW, le barrage des Trois Gorges est le premier à produire plus d'énergie que la centrale hydroélectrique d'Itaipu, partagée entre le Brésil et le Paraguay sur le fleuve Paraná.

En 2020, après de fortes pluies de mousson, le barrage des Trois Gorges a battu le record d'Itaipu de 103 TWh par an. Cette année-là, ses 32 turbines de 700 MW ont produit près de 112 TWh d'électricité, soit plus que la consommation annuelle de pays entiers comme la Finlande ou le Chili. La mégastructure est complétée par deux petits générateurs de 50 MW, qui alimentent la centrale elle-même, et par un ascenseur à bateaux qui permet de naviguer sur le fleuve.

Avec une longueur de 2 335 mètres et une hauteur de 185 mètres, cette structure colossale est capable de contenir jusqu'à 40 kilomètres cubes d'eau, soit 40 000 milliards de litres. Une masse gigantesque qui, comme la NASA l'a signalé en 2005 et évalué par la suite, pourrait, si elle était remplie, avoir une influence calculable sur la rotation de notre planète.

Selon le géophysicien Benjamin Fong Chao, du centre Goddard de la NASA, le remplissage du barrage des Trois Gorges déplacerait légèrement l'axe de la Terre au point de ralentir sa rotation, augmentant ainsi la durée du jour de 0,06 microseconde.

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Une journée légèrement plus longue. Bien qu'il s'agisse d'un changement minime comparé à la fonte des calottes glaciaires ou à des tremblements de terre majeurs, il démontre l'impact que les activités humaines peuvent avoir sur notre planète, même à une échelle aussi grande que celle de la rotation de la Terre.

Prenons l'exemple du tsunami dévastateur qui a frappé l'Indonésie en 2004. Il a été provoqué par un tremblement de terre qui, à son tour, a été causé par un tassement de la Terre dû à l'interaction entre les plaques tectoniques de l'Inde et du Myanmar. Ce tsunami a eu l'effet inverse : il a déplacé le pôle Nord d'environ 2,5 cm vers l'est, ce qui a légèrement accéléré la rotation de la planète, réduisant la durée d'une journée de 2,68 microsecondes.

Le déclencheur de cet effet est une quantité physique appelée « moment d'inertie », qui décrit la résistance d'un corps aux changements de sa rotation. Le moment d'inertie est plus ou moins important en fonction de la masse de l'objet et de la façon dont cette masse est répartie par rapport à son axe de rotation.

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L'exemple classique est celui du patineur artistique qui, en croisant les bras près du corps, augmente sa vitesse de rotation. De même, la rotation de la Terre peut être modifiée par des changements dans la répartition de sa masse. Dans l'exemple indonésien, le mouvement des plaques tectoniques a provoqué un tsunami dans l'océan Indien qui a modifié la répartition des masses à la surface de la Terre et, par conséquent, le moment d'inertie de la planète.

La Terre n'est pas une sphère parfaite ; son axe de rotation se déplace naturellement en raison des changements dans l'atmosphère, les océans et la croûte terrestre. Depuis 1900, cet axe s'est déplacé d'environ 10 centimètres par an. Traditionnellement, ce déplacement était attribué au recul des glaciers ou à l'attraction gravitationnelle de la lune. Aujourd'hui, on commence à comprendre la main de l'homme, et le barrage des Trois Gorges ou la fonte des pôles, qui fait remonter le niveau de l'eau vers l'équateur, ne sont pas les seuls exemples.

Les puits en sont un autre exemple. Entre 1993 et 2010, la géo-ingénierie humaine a extrait environ 2 150 gigatonnes d'eau souterraine, utilisée pour la boisson, l'agriculture, l'élevage et l'industrie. Cette extraction massive a fait monter le niveau de la mer de plus de six millimètres et, étonnamment, a déplacé l'axe de rotation de la terre de 80 centimètres vers l'est.

Une question de réglage de l'horloge ? L'impact des puits ou du barrage des Trois Gorges sur la rotation de la Terre, bien que minime, pose la question de l'influence des activités humaines sur notre planète. Face à ces changements, certains chercheurs préconisent d'introduire une seconde intercalaire négative dans le temps international si la rotation de la Terre s'accélère légèrement sous l'effet de l'homme.

Il s'agirait d'une minute de 59 secondes pour compenser le ralentissement de la rotation de la Terre et maintenir la synchronisation des horloges atomiques, qui servent à mesurer le temps avec une précision millimétrique.

Article écrit en collaboration avec nos collègues de Xataka.