Introduction
Le 6 juin 1961, les aiguilles des sismographes longue période disséminés à travers la planète se sont mises à tracer, au même instant, la même oscillation lente et insistante. Pendant environ huit heures, le signal a enflé et décru en battements réguliers, sinusoïdaux et presque trop propres pour être naturels, avec une période voisine de 27 secondes. Aucun séisme ne l’avait annoncé, et aucun volcan n’était en éruption à son aplomb. Et pourtant il était là, enregistré sur des tambours de papier situés de part et d’autre d’un océan : une tempête mondiale de microséismes venue de quelque part dans l’Atlantique équatorial.
Le jeune sismologue qui a traqué ce signal, Jack Oliver, ne pouvait pas savoir qu’il tenait là la première description soignée d’un phénomène qui resterait inexpliqué soixante-cinq ans plus tard. Le microséisme de 26 secondes, ce « battement de cœur » dont Internet finirait par s’éprendre, possède un métronome enfoui quelque part au large des côtes de l’Afrique de l’Ouest. Il bat la mesure depuis bien avant que quiconque ne le surveille, et malgré des décennies d’instruments plus perfectionnés et de mathématiques plus fines, la question de ce qui l’entraîne reste ouverte. Voici l’histoire de cette pulsation : ce qu’elle est, qui l’a découverte, où elle réside, et pourquoi la réponse la plus honnête qu’un sismologue puisse vous donner en 2026 est encore « nous ne savons pas ».
Ce qu’est réellement la pulsation de 26 secondes
La pulsation de 26 secondes est un signal sismique faible et continu, techniquement un microséisme, qui rayonne depuis un point fixe du golfe de Guinée, au large de l’Afrique de l’Ouest, en se répétant avec une période d’environ 26 secondes (une fréquence voisine de 0,038 hertz). Il est enregistré dans le monde entier depuis 1961, se propage sous forme d’ondes de surface de Rayleigh et, malgré soixante-cinq ans d’études, sa cause reste inexpliquée.
Commençons par le mot qu’emploient les géophysiciens, car il dissipe tout mysticisme : microséisme. Un microséisme est une vibration faible et persistante du sol qui n’a rien à voir avec les séismes. La croûte terrestre n’est jamais vraiment immobile. Même par temps calme, loin de toute circulation et de toute rupture de faille, les sismomètres enregistrent un faible bourdonnement de fond, et l’essentiel de ce bourdonnement remonte aux océans. Mike Ritzwoller, sismologue à l’université du Colorado à Boulder, qui a passé une bonne part de sa carrière à lire ce bruit, résume sans détour la chaîne de causes et d’effets : le bruit sismique existe à cause du Soleil. La lumière du Soleil chauffe davantage l’équateur que les pôles, ce déséquilibre entraîne le vent, le vent soulève des vagues, et lorsque les vagues atteignent une côte ou interfèrent entre elles au-dessus de la mer profonde, elles appuient en rythme sur la Terre solide et la font résonner.
Le signal de 26 secondes s’inscrit dans ce fond d’origine océanique comme quelque chose de plus étrange que le reste. Là où le bruit microsismique ordinaire est à large bande et étalé sur une gamme de fréquences, celui-ci est un pic, une raie spectrale étroite centrée près d’une période de 26 secondes, ce qui correspond à une fréquence d’environ 0,038 hertz. C’est bien en dessous de tout ce que l’oreille humaine peut percevoir ; la note la plus grave que la plupart des gens entendent se situe autour de 20 hertz, soit plus de cinq cents fois plus vite. Charlotte Bruland et Céline Hadziioannou, deux géophysiciennes de l’université de Hambourg qui ont récemment étudié le signal, ont cherché une image musicale pour en rendre l’échelle. Elles comparent le son à celui d’une clarinette basse, sauf que, comme l’a décrit Hadziioannou, il faudrait une clarinette longue d’environ dix kilomètres, enfouie dans le sol, pour jouer une note aussi grave.
Le mouvement lui-même se propage surtout sous forme d’ondes de Rayleigh, un type d’onde de surface dans lequel le sol décrit une orbite elliptique rétrograde, comme le fait la houle qui se propage en pleine mer. Les ondes de Rayleigh restent près de la surface et transportent efficacement leur énergie sur d’énormes distances, ce qui explique précisément pourquoi une seule petite source proche de l’équateur peut être enregistrée par des instruments en Europe, en Amérique du Nord et à travers l’Afrique. Shapiro, Ritzwoller et Bensen ont mesuré la vitesse apparente de ces arrivées à environ 3,5 kilomètres par seconde, proche de la vitesse de groupe attendue des ondes de Rayleigh à cette période, une belle confirmation que ce que les stations du monde entier enregistrent est bien un seul signal qui rayonne, et non une coïncidence de bruits locaux.
Deux autres propriétés rendent le signal vraiment singulier. D’abord, il est remarquablement stable en position et en fréquence, se comportant moins comme la météo que comme un émetteur fixe que quelqu’un aurait allumé il y a des décennies et jamais éteint. Ensuite, et c’est le détail qui a mis en échec les explications les plus simples, il est en grande partie non dispersif. Dans un signal dispersif, les différentes fréquences voyagent à des vitesses différentes, comme la houle océanique en eau profonde qui se trie d’elle-même, les ondes longues devançant les courtes. Le pic de 26 secondes ne le fait pas de la manière que prédirait une origine en ondes d’eau profonde, un point devenu central une fois que Gary Holcomb l’a examiné de près en 1980.
L’histoire de la découverte : Oliver, Holcomb et un signal tombé dans l’oubli
Jack Oliver et la tempête de 1961
En 1961, Jack Oliver ne traquait pas un battement de cœur planétaire. Il était sismologue à Lamont, en plein dans les travaux qui allaient faire son nom, et, quelques années plus tard, il cosignerait l’un des articles fondateurs de la tectonique des plaques, « Seismology and the New Global Tectonics », publié en 1968 avec Bryan Isacks et Lynn Sykes, un article qu’un ancien étudiant qualifierait plus tard de bible du domaine. Oliver avait obtenu son doctorat de géophysique à Columbia en 1953 sous la direction de Maurice « Doc » Ewing, et il allait diriger le programme de sismologie de Lamont de 1955 à 1971. Le signal de 26 secondes était, en comparaison, une curiosité qui avait atterri sur son bureau presque par hasard : une collègue, Ruth Simon, avait attiré son attention sur la tempête de microséismes inhabituelle qui apparaissait dans les enregistrements de Palisades.
Ce qu’Oliver pouvait en faire en 1962 était limité par ses outils. Il travaillait à partir de sismogrammes sur papier, et non de données numériques, une contrainte que Ritzwoller évoquerait plus tard pour illustrer le fossé entre ce qui était possible en 1962 et ce que sa propre équipe pouvait faire en 2005. Malgré cela, Oliver a saisi l’essentiel. Dans son article de 1962, intitulé avec une précision caractéristique « A worldwide storm of microseisms with periods of about 27 seconds », il a établi que les ondes étaient en grande partie de type Rayleigh, qu’elles avaient été détectées partout dans le monde et qu’elles semblaient provenir de l’Atlantique sud ou équatorial. L’explication qu’il privilégiait était que des vagues océaniques dispersées frappant la côte du golfe de Guinée les avaient engendrées. Un an plus tard, dans un second article publié en 1963, il rapportait que des observations de marins signalant une houle inhabituelle, aux dates et aux endroits que prédisait son hypothèse, appuyaient l’idée d’une origine dans les vagues océaniques.
Un détail du relevé d’Oliver a pris depuis un sens nouveau. Il décrivait cet événement de 1961 comme une tempête durant environ huit heures sur les sismographes du monde entier, mais les instruments ultrasensibles de Palisades l’ont suivi pendant environ deux jours, au cours desquels la période est passée d’environ 28 à environ 20 secondes, un son qui dérive et qui glisse. Des décennies plus tard, le groupe de Hambourg soutiendrait qu’Oliver avait, sans s’en rendre compte, saisi la toute première observation d’un phénomène que ce groupe nommerait « glissement de fréquence ». La prudence du titre de son article, « environ 27 secondes », et non 26, et certainement pas les « 27 à 30 » qu’avancent parfois des récits approximatifs, mérite d’être respectée, car elle reflète exactement l’ambiguïté d’un signal dont la fréquence vagabonde.
Gary Holcomb et le problème de la non-dispersion
Une vingtaine d’années se sont écoulées avant que quiconque se penche à nouveau sérieusement sur le signal. En 1980, Gary Holcomb, géologue à l’U.S. Geological Survey (USGS), a publié « Microseisms : A twenty-six-second spectral line in long-period earth motion » dans le Bulletin of the Seismological Society of America. Holcomb a confirmé qu’un pic à bande étroite voisin de 26 secondes était un élément permanent du bruit de fond de la Terre, que son amplitude grimpait en flèche pendant les tempêtes, ce qui lui permettait de l’étudier en détail quand il était fort, et que l’énergie arrivait sous forme d’ondes de Rayleigh depuis une source située dans l’Atlantique sud.
Son résultat le plus lourd de conséquences est aussi celui qui a compliqué la vie de tout le monde : le pic est non dispersif. Cela comptait parce que l’explication évidente d’un signal d’origine océanique invoquerait la dispersion des ondes en eau profonde pour isoler une bande étroite d’énergie, et un signal non dispersif exclut ce mécanisme particulier. Le résultat de Holcomb signifiait que, quelle que soit la cause de la raie de 26 secondes, il ne s’agissait pas simplement de vagues océaniques en eau profonde se triant par fréquence. Dans une étude ultérieure de 1998 couvrant des périodes de 20 à 40 secondes, il a ajouté que l’amplitude du pic atteint son maximum pendant l’hiver austral, une saisonnalité qui désigne un moteur atmosphérique ou océanique. Puis la piste s’est refroidie. Les articles de Holcomb et d’Oliver ont sombré dans l’obscurité, rarement cités, tandis que le battement de tambour continuait sous les pieds de tous, sans que personne ne le surveille.
2005 : un doctorant retombe dessus
La pulsation a refait surface en 2005, dans un laboratoire de Boulder, et la manière dont cela s’est produit est devenue une petite légende de la sismologie. Greg Bensen, alors doctorant à l’université du Colorado à Boulder, dépouillait des données sismiques à l’aide d’une technique appelée corrélation croisée du bruit ambiant, une méthode qui exploite le bourdonnement de fond permanent pour en tirer des informations sur l’intérieur de la Terre. Son directeur de thèse, Ritzwoller, est entré et lui a demandé sur quoi il travaillait. Bensen a affiché les données, et elle était là : une arrivée forte et répétée venue de quelque part très loin. Selon Ritzwoller, lui et le chercheur postdoctoral Nikolai Shapiro ont immédiatement vu que quelque chose clochait, sans avoir la moindre idée de ce que c’était.
L’équipe a fait ce que font les bons scientifiques face à une anomalie. Elle a vérifié les instruments. Elle a vérifié l’analyse. Elle a examiné les pics sous tous les angles pour écarter un artefact, et chaque test disait que le signal était réel et bien là, dans le monde. À partir des différences de temps d’arrivée entre les stations, elle a triangulé la source jusqu’au golfe de Guinée, au large de la côte occidentale de l’Afrique. En fouillant la littérature, elle a redécouvert les travaux quasi oubliés d’Oliver et de Holcomb et les a reliés à ce qu’elle observait. Il en est résulté un article de 2006 dans Geophysical Research Letters, Shapiro, Ritzwoller et Bensen, « Source location of the 26 sec microseism from cross-correlations of ambient seismic noise », qui a relancé toute la question.
Cette étude de 2006 a fait plus que relocaliser la source. Elle a montré que la position du signal est stable dans le temps sur plusieurs mois, que son amplitude atteint son maximum pendant l’hiver austral (en écho à Holcomb), et qu’un microséisme semblable mais à bande un peu plus large apparaît en Asie de l’Est et dans le Pacifique occidental, apparemment issu du bassin Nord-Fidjien, près de l’antipode du golfe de Guinée. De cet appariement quasi antipodal, les auteurs ont avancé l’idée que les signaux de 26 secondes pourraient être excités par une source unique dans le golfe de Guinée. (Une remarque pour le lecteur attentif : cet article de localisation de 2006 dans GRL est une publication distincte de l’article de méthodes de 2007 paru dans le Geophysical Journal International, rédigé par Bensen et ses collègues, qui portait sur la façon de traiter les données de bruit ambiant et, entre autres, sur la manière d’éliminer des corrélations croisées la gênante résonance de 26 secondes. Les deux sont couramment confondus en ligne ; ce n’est pas le même article.)
Garrett Euler et la baie de Bonny
Sept ans après la relance de 2006, la localisation s’est de nouveau resserrée. Garrett Euler, doctorant dans le laboratoire du sismologue Doug Wiens à l’université Washington de Saint-Louis, a appliqué une corrélation de bruit sur réseaux sismiques et une analyse fréquence-lenteur à des données issues de déploiements sismiques temporaires à travers l’Afrique. Il a resserré la source de 26 secondes, du vaste golfe de Guinée à un tronçon précis de celui-ci : la baie de Bonny, le coin intérieur du golfe où la côte s’infléchit, le signal se situant sur le plateau continental dans sa partie nord. Euler a présenté ce résultat à la réunion annuelle de la Seismological Society of America en 2013.
Il faut ici signaler une erreur de citation fréquente. L’article d’Euler de 2014, évalué par les pairs, cosigné avec Wiens et Andrew Nyblade dans le Geophysical Journal International, « Evidence for bathymetric control on the distribution of body wave microseism sources from temporary seismic arrays in Africa », porte principalement sur des microséismes d’ondes P de période plus courte (environ 5 à 10 secondes) et soutient que la forme du plancher océanique, la bathymétrie, ainsi que la hauteur des vagues, gouvernent les lieux où sont générés les microséismes d’ondes de volume. Le resserrement précis de la source des ondes de Rayleigh de 26 secondes jusqu’à la baie de Bonny est venu des travaux qu’Euler a présentés en congrès, et non d’un article de revue distinct de 2013. La distinction compte, car les récits inventent souvent un « article d’Euler de 2013 » bien commode qui n’existe pas sous la forme décrite.
Euler et Wiens ont aussi proposé une justification physique à une origine liée aux vagues. Comme l’explique Wiens, lorsque les vagues se propagent en pleine mer, les différences de pression qu’elles créent atteignent à peine le plancher océanique profond. Mais lorsque ces vagues arrivent sur un plateau continental, où le fond marin solide se trouve beaucoup plus près de la surface, la pression changeante peut déformer le plateau et injecter de l’énergie sismique dans la croûte ; selon ses mots, « la pression déforme le plancher océanique (comme le fait de frapper sur un bureau déforme sa surface) et provoque des impulsions sismiques qui reflètent l’action des vagues ». La version de Ritzwoller de la même analogie est celle d’une jointure de doigt qui cogne contre une table : le coup déforme le bois juste à l’endroit de la jointure, mais la vibration se propage à travers tout le plateau, de sorte que quelqu’un qui pose la joue sur le bord opposé la ressent. Dans cette image, la baie de Bonny est la jointure, et la planète est la table.
Pourquoi la baie de Bonny ?
La source occupe un emplacement frappant. Elle se trouve près de l’endroit où le méridien de Greenwich croise l’équateur, aux coordonnées approximatives (0, 0), l’origine cartographique du monde, dans les eaux chaudes et riches en pétrole de la baie de Bonny. C’est un coin de la planète à la géologie compliquée. Il marque le tronçon en mer de la ligne volcanique du Cameroun, une chaîne d’environ 1 600 kilomètres de volcans et d’intrusions qui court depuis des îles du golfe de Guinée, Annobón, São Tomé, Príncipe et Bioko, vers le nord-est jusque sur le continent africain, où elle culmine au mont Cameroun, un volcan actif de 4 040 mètres dont la plus récente éruption a eu lieu en 2012. La ligne est géologiquement singulière : elle traverse à la fois de la croûte océanique et de la croûte continentale et ne montre aucune progression d’âge nette sur sa longueur, ce qui explique que les géologues la classent comme une « ligne chaude » volcanique plutôt que comme la simple trace d’un point chaud.
Ce cadre joue dans les deux sens pour expliquer la pulsation, et c’est la racine du débat central. D’un côté, la baie de Bonny possède un large plateau continental et fait face à la houle de l’Atlantique Sud, venue de très loin, des ingrédients prometteurs pour un microséisme engendré par les vagues. De l’autre, elle borde une chaîne de volcans et les sédiments riches en fluides d’une grande province d’hydrocarbures, ce qui est prometteur pour une origine volcanique ou hydrothermale. La question inconfortable qui plane sur toutes les hypothèses est celle que Discover Magazine a posée sans détour : « Il y a de nombreux autres plateaux continentaux et volcans dans le monde qui, pour autant que nous le sachions, ne provoquent pas d’impulsions sismiques ; qu’y a-t-il de si spécial dans la baie de Bonny ? » Personne n’a de réponse satisfaisante à cette singularité.
Qu’est-ce qui cause la pulsation de 26 secondes ? Les vagues océaniques contre le volcan
Le camp des vagues et de la côte
L’idée la plus ancienne est aussi la plus intuitive, et elle remonte directement à Oliver en 1962 : la houle océanique qui frappe la côte et le plateau d’Afrique de l’Ouest engendre le signal. Euler et Wiens l’ont affinée en un mécanisme de plateau continental, décrit plus haut, dans lequel la pression des vagues déforme le fond marin peu profond de la baie de Bonny et fait rayonner des ondes de Rayleigh vers l’extérieur. Le comportement saisonnier s’accorde assez bien, puisque le pic se renforce pendant l’hiver austral, quand les tempêtes de l’Atlantique Sud sont les plus vigoureuses et que la houle atteignant le golfe est la plus forte. La corrélation de Holcomb avec les tempêtes et le maximum de l’hiver austral désignent tous deux l’océan du doigt.
Le camp des vagues se heurte pourtant à un problème tenace, celui du résultat non dispersif de Holcomb. Si le signal était produit directement par la dispersion de vagues océaniques en eau profonde, il devrait porter une signature dispersive qu’il n’a pas. Produire un son net, persistant, à fréquence unique, à partir d’une houle océanique à large bande exige une astuce supplémentaire, une résonance, une rétroaction, une structure accordée, et c’est cette exigence qui laisse la porte ouverte à l’explication rivale.
Le camp volcanique
En 2013, une équipe dirigée par Yingjie Xia, à l’Institut de géodésie et de géophysique de Wuhan, en Chine, a publié une lecture différente dans le Geophysical Journal International. Leur article, « Twin enigmatic microseismic sources in the Gulf of Guinea observed on intercontinental seismic stations », rapportait non pas une mais deux sources persistantes, spatialement localisées et monochromatiques dans le golfe : l’une près de 0,036 hertz (une période d’environ 28 secondes) et l’autre près de 0,038 hertz (les 26 secondes classiques). La source à 0,036 hertz se trouve près du volcan de São Tomé, ce qui les a conduits à suggérer qu’elle est liée à des processus volcaniques. La source à 0,038 hertz, la célèbre, ils n’ont pu l’expliquer par aucun mécanisme tectonique ou océanique connu, et ils ont soutenu que le moteur le plus probable restait volcanique, malgré le fait gênant qu’aucun volcan actif n’a été identifié à cet endroit précis.
L’hypothèse volcanique n’est pas arbitraire. Les systèmes volcaniques et hydrothermaux comptent parmi les rares choses sur Terre capables d’injecter en continu de l’énergie en un seul lieu et de générer un mouvement du sol soutenu, quasi monochromatique, ce que les volcanologues appellent un trémor. Il existe même un précédent réel : comme l’a noté Discover Magazine, « il y a au moins un autre endroit sur Terre où un volcan provoque bel et bien un microséisme présentant quelques similitudes avec celui-ci », et cet endroit est le volcan Aso, au Japon. Le trémor longue période du volcan Aso a été documenté pour la première fois dans les années 1930, lorsque Kenzo Sassa, de l’université de Kyoto, l’a signalé à partir de sismomètres longue période installés sur le volcan, et l’activité persiste depuis. São Tomé arbore elle-même son origine volcanique. Le repère emblématique de l’île, le Pico Cão Grande, le « pic du Grand Chien », est une aiguille de phonolite de 663 mètres qui s’élève de quelque 370 mètres tout droit hors de la forêt tropicale, le neck érodé d’un ancien volcan qui s’est solidifié dans une cheminée il y a environ trois millions et demi d’années. C’est un rappel saisissant qu’il s’agit, géologiquement, d’un voisinage volcanique.
Mais le camp volcanique a lui aussi sa lacune, et elle est criante : la source de 26 secondes ne se trouve sur aucun volcan actif connu. La source de 28 secondes et une source de 16 secondes signalée en 2020 longent la ligne volcanique du Cameroun et ont une origine magmatique plausible, alors que le signal de 26 secondes se retrouve en pleine eau, sans édifice volcanique évident en dessous. Qualifier ce signal de volcanique oblige donc à postuler un système caché ou non conventionnel, exactement le genre de chose difficile à confirmer et sur laquelle il est facile de se disputer.
Le rebondissement de 2023 : trémors glissants et sifflet hydrothermal
La tentative récente la plus substantielle pour percer le problème date de mai 2023, lorsque Charlotte Bruland et Céline Hadziioannou, de l’université de Hambourg, ont publié « Gliding tremors associated with the 26 second microseism in the Gulf of Guinea » dans Communications Earth & Environment. À partir de données à trois composantes issues de deux réseaux sismiques en Afrique, auxquelles s’ajoutaient des stations rassemblées à travers le monde, elles ont découvert quelque chose de nouveau qui accompagne la tonalité familière de 26 secondes : des glissements de fréquence. Il s’agit d’épisodes de trémor dans lesquels la fréquence monte régulièrement, en glissant vers le haut, au lieu de tenir une hauteur unique. Point crucial, les glissements démarrent à la même fréquence que le pic de 26 secondes et proviennent du même point fixe du golfe, ce qui relie les deux phénomènes.
Les glissements se comportent de façon erratique dans le temps. Ils apparaissent tous les quelques jours, peuvent durer des heures, voire des jours, puis disparaissent parfois pendant un mois, sans préférence saisonnière nette. Lorsqu’ils s’embrasent, ils peuvent se révéler étonnamment énergétiques. Les bouffées les plus fortes dans la bande des 26 secondes peuvent rivaliser avec l’énergie sismique d’un séisme de magnitude 5, un chiffre d’abord rapporté par Xia et ses collègues, et, comme la tonalité stable, elles peuvent être détectées sur des stations calmes dans le monde entier. Bruland et Hadziioannou ont aussi réinterprété la tempête de 1961 d’Oliver, cet épisode de deux jours dont la période dérivait de 28 vers 20 secondes, comme très probablement le premier exemple enregistré de l’un de ces glissements, tirant ainsi une ligne droite entre la découverte de 1962 et leurs propres observations.
Pour le mécanisme, elles ont proposé quelque chose qui mêle les deux camps au lieu de choisir entre eux : un dégagement pulsé de gaz par un système hydrothermal, peut-être modulé par la houle océanique engendrée par les tempêtes. L’intuition, comme l’a formulé Hadziioannou, est que « du gaz qui s’échappe régulièrement de l’intérieur de la Terre est forcé à travers une sorte de conduit volcanique, puis à travers des fissures plus petites », et que ce processus, avec le conduit et les fissures qui tiennent lieu de tube à cette clarinette imaginaire de dix kilomètres, pourrait engendrer la tonalité grave et soutenue. Les tempêtes océaniques pourraient alors moduler le moment et l’intensité avec lesquels le système « joue », ce qui expliquerait élégamment à la fois la corrélation avec les tempêtes, qui désigne l’océan, et le caractère résonant, semblable à un trémor, qui évoque une source de type volcanique.
L’origine de ces ondes sismiques « reste énigmatique à ce jour ».
Bruland & Hadziioannou, Communications Earth & Environment, 2023
Il est essentiel de bien distinguer ce que cet article de 2023 a fait et n’a pas fait, car de nombreux titres de presse l’ont mal compris. Il n’a pas résolu le mystère. Les autrices ont explicitement qualifié l’origine d’énigmatique et présenté le dégagement pulsé de gaz hydrothermal comme l’explication la plus probable parmi plusieurs, tout en laissant irrésolu le moteur externe des épisodes de glissement. Elles ont soutenu, à juste titre, que la stabilité du signal, sa basse fréquence, l’ampleur physique qu’il suppose et les décennies pendant lesquelles il persiste révèlent ensemble une véritable lacune dans la compréhension qu’ont les géophysiciens des signaux océaniques et volcaniques de longue période. Leur dernier argument a une portée concrète : comme le trémor est l’un des outils standard de surveillance des volcans, bien identifier la source de 26 secondes pourrait affiner la lecture que font les sismologues du trémor volcanique ailleurs, et le signal rappelle combien de choses restent inconnues sur les processus profonds et lents que produit la Terre.
L’article de 2026 : la houle océanique fait son retour
En avril 2026, le balancier est reparti du côté de l’océan, mais, là encore, sans que personne ne crie victoire. Une équipe dirigée par Piero Poli, qui compte parmi ses auteurs l’océanographe Fabrice Ardhuin, Tomoya Takano et la sismologue de l’INGV Stefania Tarantino, a publié « Swell-driven bursts of 26 s and 16 s seismic spectral peaks in the Gulf of Guinea » dans Nature Communications. Leur démarche était délibérément interdisciplinaire : environ quatre ans de données sismiques continues, de 2021 à 2024, enregistrées par un réseau de stations du sud de la France, complétées par un réseau au Cameroun et une station côtière camerounaise, recoupées avec un modèle mondial de vagues océaniques dans le cadre de WAVEWATCH III et avec l’altimétrie satellitaire de la mission SWOT.
Ce qu’ils ont trouvé est le lien le plus quantitatif établi à ce jour entre les bouffées sismiques et la mer. En suivant des tempêtes individuelles de l’océan Austral, dont deux en juillet et août 2023 qui ont engendré des vagues d’une hauteur significative allant jusqu’à environ 15 mètres, puis en suivant la houle qui en résultait au fil de sa propagation vers le nord en direction du golfe de Guinée, ils ont établi une relation statistique, d’allure causale : lorsqu’une houle de période voisine de 16 ou 26 secondes arrive dans la région côtière du golfe, les pics sismiques correspondants se mettent en marche. Les bouffées sont donc, autrement dit, déclenchées par le passage d’une houle de tempête lointaine de même période.
Pour le mécanisme, l’équipe a proposé que la houle ne se convertisse pas simplement en énergie sismique de façon directe. La houle qui arrive semble plutôt déclencher dynamiquement la résonance de fissures remplies de fluide dans la croûte, le mouvement du fluide amplifiant la réponse et l’accordant sur les raies étroites de 16 et de 26 secondes. La modélisation de la résonance avec une fissure remplie d’eau supposait une structure longue de quelques kilomètres et large de quelques mètres, des dimensions qui, notent-ils, concordent avec les manifestations de suintements, les pockmarks et la géologie de volcans de boue documentés dans la région. L’attrait de ce tableau est qu’il relie la tonalité au rythme de l’océan tout en invoquant toujours une structure souterraine accordée pour produire la fréquence unique et nette, et qu’il le fait, selon leur présentation, avec un mécanisme qui « ne requiert pas de systèmes volcaniques actifs non documentés ».
Et là encore, la formulation honnête reste assortie de réserves. Les auteurs écrivent que les signaux « peuvent être associés à des fissures de résonance déclenchées dynamiquement par l’activité de la houle », reconnaissent que d’autres interprétations, comme des vibrations de plaque mince, « restent viables », et déclarent sans détour que de nouveaux travaux d’observation et de théorie seront nécessaires pour départager les modèles concurrents. L’étude de 2026 ravive et quantifie l’interprétation par la houle océanique, qui remonte jusqu’à Oliver ; elle ne clôt pas le dossier. Elle déplace plutôt la question de « des vagues ou un volcan ? » vers « comment, exactement, une houle ordinaire est-elle convertie en une tonalité extraordinaire, accordée, qui embrasse toute la planète ? »
Pourquoi la pulsation de 26 secondes n’est-elle toujours pas élucidée ?
Soixante-cinq ans après qu’Oliver en a fait la première description, le microséisme de 26 secondes reste, en toute honnêteté, véritablement irrésolu. Les explications concurrentes ont quelque peu convergé : la plupart des réflexions actuelles font intervenir une sorte d’union entre un forçage océanique et une structure souterraine résonante, que cette structure soit un conduit hydrothermal ou une fissure remplie de fluide, mais personne n’a produit de mécanisme qui explique chaque observation et que la communauté ait accepté comme définitif. Les traits caractéristiques du signal restent en partie contradictoires : il est à bande étroite et accordé comme un résonateur, corrélé aux tempêtes et saisonnier comme un signal océanique, non dispersif d’une façon qui exclut le mécanisme ondulatoire le plus simple, et ancré en un lieu unique qu’aucune théorie générale ne prédit.
Une partie de la raison pour laquelle l’énigme a perduré tient, franchement, aux priorités. Comme l’a reconnu Wiens, les sismologues étudient surtout le signal comme un moyen de comprendre la structure profonde de la Terre, et la pulsation de 26 secondes se situe un peu en marge de cette mission centrale : elle n’apprend pas grand-chose sur le manteau ni sur le noyau, de sorte qu’elle a rarement figuré en tête des priorités de financement. La pulsation a souvent été traitée comme un bruit à filtrer plutôt que comme une cible à expliquer ; l’article de méthodes de 2007 décrit, au sens propre, comment effacer la résonance de 26 secondes des corrélations de bruit ambiant pour qu’elle cesse de contaminer d’autres mesures. Il y a une ironie discrète dans un signal si persistant que des chercheurs ont construit des filtres pour l’ignorer.
Cette négligence explique aussi le charme particulier de cette histoire, et pourquoi elle a quitté les revues scientifiques pour devenir un phénomène d’Internet. La bande dessinée en ligne xkcd lui a consacré le strip n° 2344, « 26-Second Pulse », dans lequel un étudiant explique la source triangulée du golfe de Guinée avant de virer à une suggestion d’humour noir selon laquelle le battement serait le cœur encore battant d’un géant assassiné par des sismologues, une blague à la Edgar Allan Poe qui rend bien l’étrangeté d’une planète dotée d’un pouls que personne n’a commandé. De vrais sismologues ont aussi trouvé une application réellement utile à la régularité du signal : comme la tonalité est si stable, elle peut servir à détecter et à corriger la dérive temporelle dans les enregistrements sismiques historiques, ce qui fait du mystère une horloge de précision.
Ritzwoller présente la question ouverte comme une particularité de la science plutôt que comme un défaut. Il a dit que l’équipe attendait toujours l’explication fondamentale, et que la leçon durable est de voir combien de phénomènes fondamentaux et intéressants, dont on connaît l’existence dans la Terre, gardent encore leurs secrets. Il faudra peut-être une future génération d’étudiants, travaillant avec des réseaux sous-marins plus denses et une physique plus fine, pour enfin nommer ce qui bourdonne sous la baie de Bonny. Pour l’instant, la position la plus rigoureuse est aussi la plus franche : nous avons circonscrit l’endroit à un tronçon de plancher océanique, nous avons de solides arguments pour dire que la houle océanique intervient dans son déclenchement, nous disposons de modèles crédibles pour une source résonante, et nous ne pouvons toujours pas dire avec certitude ce qu’est le résonateur.
Pourquoi c’est important
Il serait facile de ranger la pulsation de 26 secondes parmi les anecdotes sans conséquence, mais elle se rend utile de plusieurs façons bien réelles. Les méthodes employées pour la traquer, la corrélation croisée du bruit ambiant et la formation de voies sur réseau sismique, sont aujourd’hui des outils centraux pour imager l’intérieur de la Terre et surveiller les volcans, et la pulsation a servi de banc d’essai à la fois tenace et docile pour les affiner. Le lien entre les tempêtes océaniques et une résonance crustale accordée, s’il se confirme, serait un exemple de manuel du degré de couplage entre l’atmosphère, l’océan et la Terre solide, avec l’énergie d’une tempête de l’océan Austral qui migre sur des milliers de kilomètres et se convertit en une note sismique rayonnée vers la planète entière. Et comme le signal peut mettre en jeu des fissures remplies de fluide ou un système hydrothermal, le comprendre pourrait affiner l’interprétation du trémor volcanique ailleurs, là où lire correctement la plomberie souterraine peut être une affaire de prévision des éruptions.
Il existe aussi une raison moins utilitaire de s’y intéresser. Le microséisme de 26 secondes rappelle que la planète n’a pas été entièrement cartographiée ni expliquée. Il est détectable sur des instruments du monde entier depuis plus de six décennies, il pulse à des coordonnées proches du centre littéral de notre carte du monde, et ce que la science peut dire de plus exact sur sa cause reste formulé comme une hypothèse. La Terre garde le temps sur une horloge que nous n’avons pas construite et que nous ne savons pas encore lire.
Si ce genre de géophysique lente et cachée vous attire, Geoscopy a traqué d’autres énigmes planétaires dans le même esprit. Découvrez le trou de gravité de l’océan Indien, un vaste creux du champ de gravité terrestre aussi mal expliqué qu’il est immense ; l’étrange phénomène des lumières sismiques ; la plus profonde blessure artificielle infligée à la croûte, au forage superprofond de Kola ; et la fureur électrique de la foudre volcanique.
La pulsation continue
Pendant que vous lisez cette phrase, quelque part sous les eaux chaudes de la baie de Bonny, la Terre vient de battre la mesure une fois de plus. Elle la battait quand Oliver plissait les yeux devant des tambours de papier en 1962, quand Holcomb suivait sa raie non dispersive en 1980, quand Bensen l’extrayait d’un jeu de données en 2005, et quand deux géophysiciennes de Hambourg la comparaient à une clarinette enfouie en 2023. Elle la battra encore environ 3 300 fois d’ici demain. Quelle qu’en soit la nature, fissure résonante qui respire la houle des tempêtes, sifflet hydrothermal caché ou quelque chose d’encore inimaginé, elle a gardé le rythme, parfait et indifférent, à travers chacune des théories avancées pour l’expliquer.
Questions fréquentes
La pulsation de 26 secondes a-t-elle été élucidée ? Non. Après soixante-cinq ans, les recherches les plus récentes resserrent la localisation de la source et mettent fortement en cause la houle océanique, mais aucun mécanisme admis n’explique toutes les observations.
D’où vient la pulsation de 26 secondes ? D’un point fixe de la baie de Bonny, le coin intérieur du golfe de Guinée, au large de l’Afrique de l’Ouest, près de l’endroit où le méridien de Greenwich croise l’équateur.
Quelle en est la cause ? Les principaux candidats sont la houle océanique qui déforme le plateau continental et une structure souterraine résonante, comme une fissure remplie de fluide ou un conduit hydrothermal ; les données de 2026 privilégient une houle qui déclenche une résonance crustale accordée.
