Le 11 février 2020, la Brésilienne Maya Gabeira a surfé une vague au large de Nazaré, au Portugal, qui mesurait 73,5 pieds. Non seulement c’était la plus grande vague jamais surfée par une femme, mais il s’est avéré que c’était également la plus grande vague surfée par quiconque au cours de la saison de surf d’hiver 2019-2020 – la première fois qu’une femme a surfé la plus grande vague de l’année.

En tant que surfeuse moi-même – bien que de capacités douteuses – cette nouvelle m’a vraiment enthousiasmée. J’aime quand les athlètes féminines accomplissent des choses qui font généralement la une des journaux pour les hommes. Mais je suis également océanographe physique et climatologue à l’université Brandeis. L’exploit de Gabeira m’a fait réfléchir aux vagues elles-mêmes en plus des surfeurs qui les chevauchent.

Qu’est-ce qui rend certaines vagues si grosses ?

Les vagues commencent avec une tempête

Pensez quelques secondes à ce qui se passe lorsque vous jetez une pierre dans un étang serein. Cela crée un anneau de vagues – des dépressions et des élévations de la surface de l’eau – qui se propagent à partir du centre.

Les vagues dans l’océan agissent de manière similaire. En de rares occasions, les tremblements de terre et les glissements de terrain peuvent générer des vagues, mais habituellement, les vagues sont créées par le vent. En général, les plus grandes et les plus puissantes vagues générées par le vent sont produites par de fortes tempêtes qui soufflent pendant une période prolongée sur une grande zone.

Les vagues que les surfeurs chevauchent prennent naissance dans des tempêtes lointaines, loin de l’océan. Par exemple, la vague que Gabeira a surfée à Nazaré a probablement été générée par une tempête quelque part entre le Groenland et Terre-Neuve quelques jours plus tôt. Les vagues au sein d’une tempête sont généralement désordonnées et chaotiques, mais elles s’organisent davantage à mesure qu’elles se propagent en s’éloignant de la tempête et que les vagues plus rapides dépassent les vagues plus lentes.

Cette organisation des vagues crée la « houle », ou des lignes de vagues régulièrement espacées. Lorsqu’ils décrivent une houle, les océanographes et les surfeurs s’intéressent généralement à trois attributs. Tout d’abord, la hauteur, c’est-à-dire la hauteur de la vague de bas en haut. Ensuite, la longueur d’onde – la distance entre le sommet d’une vague et le sommet de la vague qui la suit. Et enfin la période – le temps qu’il faut à deux vagues consécutives pour atteindre un endroit fixe.

Les fonds marins contrôlent les vagues

Les vagues ne sont pas seulement assises au sommet de l’océan. Leur énergie s’étend loin sous la surface, parfois jusqu’à 500 pieds de profondeur. Lorsque les vagues se déplacent dans des eaux moins profondes près du rivage, elles commencent à « sentir » le fond de l’océan. Lorsque le fond tire et traîne sur les vagues, celles-ci ralentissent, se rapprochent les unes des autres et deviennent plus grandes.

Alors que les vagues se déplacent vers le rivage, l’eau devient de moins en moins profonde et les vagues continuent de grandir jusqu’à ce que, finalement, elles deviennent instables et que la vague se « brise » lorsque la crête se déverse vers le rivage.

Lorsqu’une houle se déplace dans l’océan, les vagues ont toutes plus ou moins la même taille. Mais lorsque les houles se heurtent à un littoral, les vagues d’une plage peuvent être plusieurs fois plus grandes que celles d’une autre plage située à seulement un kilomètre. Alors pourquoi ne trouve-t-on pas de grandes vagues déferlant sur tous les rivages ? Pourquoi certains spots comme Nazaré au Portugal, Mavericks en Californie et Jaws à Maui sont-ils réputés pour avoir de grosses vagues ?

Ça se résume à ce qu’il y a au fond de l’océan.

La plupart des côtes n’ont pas un fond lisse et uniformément incliné s’étendant des profondeurs de l’océan jusqu’au rivage. Il y a des récifs, des bancs de sable et des canyons qui façonnent le terrain sous-marin. La forme et la profondeur du fond de l’océan s’appellent la bathymétrie.

De même que les ondes lumineuses et les ondes sonores se courbent lorsqu’elles frappent quelque chose ou changent de vitesse – un processus appelé réfraction – les vagues océaniques le font aussi. Lorsque la bathymétrie peu profonde ralentit une partie d’une vague, cela entraîne la réfraction des vagues. De la même manière qu’une loupe peut courber la lumière pour la concentrer en un point lumineux, les récifs, les bancs de sable et les canyons peuvent concentrer l’énergie des vagues vers un seul point de la côte.

C’est ce qui se passe à Nazaré pour créer des vagues géantes. S’étendant vers la mer à partir du rivage, un canyon sous-marin a été creusé par une ancienne rivière lorsque le niveau de la mer était beaucoup plus bas qu’aujourd’hui. Lorsque les vagues se propagent vers le rivage par le biais de ce canyon, celui-ci agit comme une loupe et réfracte les vagues vers le centre du canyon. Cette focalisation des vagues par le canyon de Nazaré contribue à faire les plus grandes vagues surfables de la planète.

La prochaine fois que vous entendrez parler d’une personne comme Maya Gabeira surfant une vague record à Nazaré, pensez aux tempêtes lointaines et à la bathymétrie sous-marine unique qui sont essentielles pour générer de si grosses vagues. La vague qu’elle a chevauchée a fait un long voyage et, lorsqu’elle s’est écrasée, elle a été commémorée en s’envolant de sa crête et en descendant son énorme face abrupte.