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Anticiper la fonte de l'iceberg

La simulation hydraulique : que se passe-t-il entre l’iceberg et son environnement ?

La première étape consiste à simuler les interactions entre l’iceberg, protégé par la jupe, et son environnement naturel.

Au travers d’une série d’expériences et pour reproduire l’ensemble des conditions réelles rencontrées par l’iceberg dans l’océan, on fait varier l’ensemble des paramètres en cause, tels que la vitesse et la température des courants marins et des vents ou encore la hauteur et la longueur d’onde de la houle. C’est l’objet de la simulation dite hydraulique.

Les résultats de cette simulation livrent des cartographies précises des échanges de chaleur qui s’opèrent entre l’iceberg et son environnement. Ces cartographies sont utilisées pour la deuxième étape de simulation de la fonte de l’iceberg, la simulation dite thermique.

La simulation thermique : de quelle manière fond l’iceberg ?

Grâce à la simulation thermique, réalisée à l’aide du logiciel SIMULIA, on peut observer le comportement même de l’iceberg lors de la fonte. On constate que les différentes parties de l’iceberg ne fondent pas toutes à la même vitesse : sa partie émergée est peu sensible au rayonnement solaire, grâce au pouvoir fortement réflectif du blanc immaculé de la glace.

Ses flans, en revanche, au niveau de la ligne de flottaison et sous l’attaque naturelle de la houle, correspondent à la zone qui fond la plus vite. Ce résultat renforce l’importance de la ceinture flottante de 12 mètres de haut prévue dans le système de Mougin.

Enfin, c’est surtout aux angles, ou sur les zones des parois verticales présentant de fortes anfractuosités, que la fonte est la plus rapide. Rien de surprenant : plus la surface de contact avec l’eau est grande et plus rapide sera la fonte.

Si le bon sens pourrait suffire à prédire que la présence d’une jupe en textile synthétique et d’un matelas d’eau autour d’un iceberg ralentissent de manière considérable sa fonte, les simulations en apportent la preuve scientifique. Elles confirment le besoin d’un système de protection contre la fonte et permettent d’affiner la conception du système de Mougin en prenant en compte tous les détails mis en évidence par les modèles 3D.

Enfin, sur la base des résultats de ces simulations, les ingénieurs établissent des lois qui expriment la manière dont fond l’iceberg protégé. Ce sont ces lois de fonte qu’ils vont pouvoir intégrer dans les simulations de transfert de l’iceberg. Ainsi, ils pourront mesurer automatiquement la fonte de l’iceberg pour chacun des trajets qui fera l’objet d’une nouvelle simulation.

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Repères

VIDEO : MODELISER LA JUPE DE PROTECTION