Comment a-t-on entendu le Krakatoa à 4 800 km ?

L'appareil à court de papier

Juste après dix heures quinze du matin, le vingt-sept août mille huit cent quatre-vingt-trois, le tracé d'un manomètre de l'usine à gaz de Batavia a dépassé le haut du graphique. Batavia, aujourd'hui Jakarta, est à environ cent cinquante kilomètres d'un volcan nommé Krakatoa. À quatre mille huit cents kilomètres, sur une petite île de l'océan Indien, un chef de police a noté un bruit évoquant le grondement lointain de gros canons. Puis des baromètres ont oscillé dans le monde entier : à Bombay, Maurice, Toronto et Washington.

Beaucoup ont oscillé sept fois dans les cinq jours suivants, au passage de la même onde dans l'air. Comment une explosion a-t-elle pu s'entendre par-delà un océan, puis faire le tour du globe ?

Krakatoa, 1883

Le Krakatoa se trouvait dans le détroit de la Sonde, l'étroit passage entre Java et Sumatra. Il était en éruption depuis mai, et fin août, l'éruption a atteint son paroxysme. Le matin du vingt-sept, une série d'énormes explosions l'a déchiqueté. Environ deux tiers de l'île ont disparu.

Les vagues qui ont suivi ont balayé les côtes de Java et Sumatra. Le rapport de la Royal Society dénombre trente-six mille trois cent quatre-vingts morts. En mille huit cent quatre-vingt-quatre, la Royal Society de Londres a chargé un comité de réunir toute la documentation disponible sur l'éruption. Paru en mille huit cent quatre-vingt-huit, son rapport fournit l'essentiel de ce récit.

Trois types d'ondes atmosphériques

John Judd, géologue du comité, distinguait trois types d'ondes atmosphériques issues de l'éruption. Les plus rapides étaient les sons ordinaires : les détonations entendues par la population. Des poussées d'air plus fortes, plus lentes, brisaient les vitres et fissuraient les murs à cent soixante kilomètres. Les plus lentes étaient inaudibles tant elles étaient longues, mais les baromètres détectaient leurs tours du globe.

Une explosion, trois voyages très différents. D'abord, le son.

Où l'on a entendu les détonations

Le comité a cartographié les témoignages de ceux qui avaient entendu les explosions. Sa liste compte près de cent témoignages à au moins trente kilomètres, dont seize à plus de trois mille. Les détonations s'entendaient dans la zone ombrée : un peu moins d'un treizième de la surface terrestre. Partout, on décrivait la même chose : on aurait dit des canons.

À Diego Garcia, à plus de trois mille six cents kilomètres, on a cru à un navire en détresse tirant au canon. Autour de la mer d'Andaman, les autorités ont dépêché une vedette policière et un vapeur pour chercher ce navire. Ils n'ont rien trouvé. Le témoignage le plus lointain vient de Rodrigues, petite île à l'est de Maurice, à environ quatre mille huit cents kilomètres du volcan.

James Wallis, chef de police local, décrit des détonations de l'est, comme le grondement lointain de gros canons. C'est plus loin que de New York à San Francisco. Le comité ne connaissait aucun autre son entendu à pareille distance.

Une carte déséquilibrée

La carte est aussi asymétrique. Les détonations portaient bien plus loin à l'ouest qu'à l'est. Le comité l'attribuait aux alizés, qui soufflent vers l'ouest dans cette partie de l'océan. Un détail est encore plus étrange.

Tout près du volcan, en bien des endroits, les détonations devenaient inaudibles peu après dix heures, alors que les explosions continuaient. Aux extrémités de Java et Sumatra, on les entendait toujours clairement. Le comité soupçonnait l'épais écran de cendres sur la côte voisine de bloquer le son. Thomas Gabrielson, professeur d'acoustique ayant examiné le rapport, note que des couches d'air déviant le son pourraient aussi créer des zones de silence.

Pourquoi le son peut aller si loin

Pourquoi ce son est-il allé si loin ? Cela tient en partie à sa hauteur. Les sons graves perdent leur énergie plus lentement que les aigus. On entend ainsi les basses d'un concert lointain bien avant de distinguer le chanteur.

Une énorme explosion émet une quantité immense de sons très graves, dont une grande part est inaudible pour l'homme : ce sont les infrasons. Le ciel lui-même explique le reste. L'atmosphère se compose de couches d'air où les températures et les vents diffèrent. Ces couches peuvent rabattre le son au sol : il y rebondit au lieu de s'échapper vers le ciel.

Cette déviation peut faire passer le son au-dessus d'un lieu avant de le rabattre plus loin, laissant une zone de silence.

Hors échelle

Passons à la deuxième onde, la poussée. L'usine à gaz de Batavia enregistrait en continu la pression de son grand gazomètre. Voici le relevé du vingt-sept au matin, recopié par le comité. La courbe oscille toute la matinée, à l'arrivée de chaque explosion.

Entre dix heures quinze et dix heures vingt, elle monte brusquement hors du graphique. La note en bas indique la limite de l'échelle originale. La poussée maximale n'a été enregistrée qu'en partie. Selon Judd, ces ondes enfonçaient les fenêtres, renversaient les lampes, éteignaient les becs de gaz et soulevaient un gazomètre hors de sa cuve.

Internet donne souvent un niveau précis en décibels pour le Krakatoa. C'est une estimation : l'unique instrument assez proche pour mesurer le souffle avait dépassé son échelle.

Autour du monde

La troisième onde a rendu le Krakatoa célèbre chez les scientifiques. En mille huit cent quatre-vingt-trois, les stations météo avaient des barographes, qui tracent la pression de l'air sur papier. Les relevés rassemblés révélaient la même bosse étrange dans plus de cinquante stations. Cette planche en montre huit côte à côte.

Loin du volcan, cette bosse représentait au plus quelques dixièmes de pour cent de variation de pression. Chaque hausse puis baisse prenait deux ou trois heures, bien trop lentement pour être audible. Les heures de passage étaient révélatrices. La bosse a atteint Calcutta environ quatre heures après l'explosion, Tokyo après six, Vienne après dix, et New York après quinze.

Richard Strachey, qui a étudié les relevés, y a vu une seule onde partant du Krakatoa en cercle grandissant. Le cercle s'est élargi jusqu'à ceinturer le milieu de la planète. Puis il s'est resserré vers le point exactement opposé du globe, en Colombie. De là, l'onde est revenue vers le Krakatoa, l'a traversé et est repartie.

Beaucoup de stations l'ont vue sept fois : quatre passages à l'aller, trois au retour. À Glasgow, les passages sont arrivés environ onze, vingt-cinq, quarante-huit, cinquante-neuf, quatre-vingt-quatre, quatre-vingt-quatorze et cent vingt et une heures après l'éruption. Chaque tour complet de la Terre prenait environ trente-cinq à trente-sept heures. C'est environ mille cent kilomètres à l'heure, près de la vitesse du son.

La vitesse variait selon le sens : Strachey estimait environ six cent soixante-quatorze miles à l'heure vers l'ouest, contre sept cent six vers l'est. En remontant le temps depuis ces relevés, il a même calculé l'heure de l'explosion. Il obtenait neuf heures cinquante-huit, heure locale, comme le relevé du gazomètre de Batavia. Strachey estimait d'abord que l'onde avait fait trois tours et quart du globe avant d'échapper aux instruments.

Ça s'est reproduit

En janvier deux mille vingt-deux, un volcan sous-marin près des Tonga, appelé Hunga, a explosé. Les scientifiques ont trouvé son onde de pression comparable en ampleur à celle du Krakatoa. Cette fois, des instruments écoutaient partout, au sol et dans l'espace. Un réseau de stations détectait les infrasons pour repérer les essais nucléaires secrets, et

un de ses géophysiciens parlait du souffle le plus puissant qu'ils aient jamais observé. Ils ont suivi l'onde quatre fois autour de la Terre, plus trois passages depuis l'autre côté, en six jours. Les barographes victoriens avaient tracé le même schéma. À Lancaster, en Angleterre, une station météo universitaire l'a captée deux fois, vers dix-neuf heures trente puis deux heures du matin.

Et cette fois, en Alaska, on a entendu les détonations, à plus de neuf mille kilomètres. D'Anchorage à Fairbanks, on les a signalées juste après trois heures du matin, environ sept heures après l'éruption. À Hawaï, bien plus proche des Tonga, aucune détonation n'a été signalée. Cette répartition inégale intriguait le comité en mille huit cent quatre-vingt-trois.

Un seul ciel

En mille huit cent quatre-vingt-trois, comprendre le phénomène avait demandé des lettres, des journaux de bord et cinq ans. En deux mille vingt-deux, satellites et stations météo domestiques détectaient cette même onde. Les deux racontent la même histoire. L'air terrestre forme un tout continu.

Frappez-le assez fort quelque part : les baromètres à l'autre bout du monde le détecteront, encore et encore.