Voici les régions américaines Les régions les plus vulnérables aux tempêtes solaires

Les opérateurs de réseau du Minnesota, du Dakota du Nord et du Wisconsin devraient prendre des précautions supplémentaires contre les « intempéries » solaires

Une nouvelle étude sur les pannes de courant induites par le soleil sur le réseau électrique américain révèle que quelques régions clés – une partie du Midwest et de la côte Est – semblent être plus vulnérables que les autres.

La bonne nouvelle est que quelques mesures préventives pourraient réduire drastiquement les dommages causés lorsqu’une tempête solaire frappe la Terre. Il s’agit notamment de stocker des transformateurs électriques dans des réserves stratégiques nationales.

Jeffrey Love est géophysicien de recherche à l’U.S. Geological Survey (USGS) de Golden, au Colorado, et coauteur de la nouvelle étude de l’USGS sur les risques géoélectriques solaires. Il est l’une des nombreuses voix de la communauté géophysique mondiale qui prévient que les « tempêtes parfaites » géoélectriques se produiront – il ne s’agit pas de savoir si, mais quand. De telles tempêtes peuvent durer entre un et trois jours.

Love explique que les éruptions solaires et autres éjections de masse solaire qui voyagent dans l’espace peuvent percuter l’atmosphère terrestre et générer de puissants champs électriques et magnétiques. Ces orages magnétiques peuvent occasionnellement être assez intenses pour perturber le fonctionnement des lignes électriques à haute tension.

Selon la géologie d’une région donnée, les courants qu’un orage géomagnétique induit dans les lignes électriques peuvent déstabiliser le fonctionnement du réseau électrique et endommager (voire détruire) les transformateurs.

Heureusement, certains types de roches, comme les formations sédimentaires, sont relativement conductrices d’électricité. Ce qui signifie qu’elles sont plus efficaces pour dissiper les champs électriques induits par les orages. Ainsi, les régions du pays où l’on trouve le plus de ces roches conductrices seront plus résistantes à un orage magnétique. Il se trouve que c’est le cas de la majeure partie des États-Unis.

Certaines régions malchanceuses sur le plan géologique, cependant, se trouvent avoir plus de roches électriquement résistives (notamment des formations ignées et métamorphiques) dans le sol. Et cela signifie que les fils électriques à haute tension dans ces parties du pays seront plus sujets aux perturbations géomagnétiques des éruptions solaires. Les services publics de ces régions doivent savoir que les perturbations et les coupures de courant – et éventuellement les transformateurs explosés – sont plus probables dans le cas d’une grosse tempête solaire frappant la Terre.

Dans le pire des scénarios, a dit M. Love, les parties du réseau électrique qui n’ont pas assez de transformateurs de secours et d’autres équipements pourraient se retrouver incapables de fonctionner jusqu’à ce qu’elles puissent échanger des systèmes de secours. Bien sûr, s’il n’y a pas assez de transformateurs et d’autres dispositifs, de nombreuses personnes dans les régions les plus touchées pourraient être privées d’électricité pendant des jours ou des semaines jusqu’à ce que l’équipement puisse être livré ou construit à partir de zéro.

En mars 1989, par exemple, une éjection de masse coronale du soleil a percuté la Terre. En raison de l’orientation de la planète au moment du choc, elle a fait sauter des réseaux électriques et des transformateurs, principalement dans la province canadienne du Québec. Pendant les 12 heures qui ont suivi, des millions de personnes ont été projetées dans un monde sans électricité, sans lumière, sans chauffage ou sans autres services nécessaires.

« La perturbation géomagnétique était mondiale, mais l’effet était proéminent pour le Québec parce que le Québec a une roche ancienne et géologiquement résistante », a déclaré Love. « Aussi, les systèmes de réseau électrique au Québec ont de très longues lignes, ce qui signifie que l’intégration du champ électrique le long des lignes très haute tension. »

Les États-Unis ont évité le poids de la tempête géomagnétique de 1989 parce qu’il se trouve qu’elle était plus concentrée au-dessus de la province canadienne.

La façon dont un réseau électrique réagit à une puissante tempête solaire est principalement fonction de trois facteurs, a déclaré Love.

Le premier est l’intensité et la localité de la tempête elle-même ; le second est la réactivité géologique des minéraux dans n’importe quelle région à l’activité électrique dans l’atmosphère.

Love dit qu’une étude de 2019 a cartographié ce deuxième facteur sur les deux tiers des États-Unis. L’étude contenant le tiers restant – comprenant les régions du sud et du sud-ouest des 48 États contigus – sera achevée dans les trois ans.

Le troisième facteur a trait à l’orientation des lignes à haute tension. Si le champ géoélectrique pendant une tempête solaire pointe, disons, vers le nord-sud, il induira les tensions les plus élevées dans les lignes électriques qui se déplacent vers le nord-sud. (Love a noté que, bien que les champs géoélectriques d’une tempête ne soient, au pire, que d’environ 25 volts par kilomètre, ce champ est ensuite intégré sur la longueur de la ligne électrique. Ainsi, pour les lignes électriques à longue distance alignées parallèlement aux champs géoélectriques, la tension induite peut atteindre des milliers de volts. Ce qui peut faire des ravages sur un réseau électrique et des transformateurs conçus pour le courant alternatif.)

Le pire scénario, celui qui empêche les experts du réseau de dormir la nuit, s’est produit en dernier lieu en 1859. Il trouve son origine dans une éruption solaire qui s’est détachée de la surface du soleil le 1er septembre 1859 et qui a été observée par les astronomes amateurs anglais Richard Carrington et Richard Hodgson.

Heureusement, lorsque l' »événement Carrington » a frappé la Terre, le monde avait précieusement peu d’infrastructures électriques à perturber. Ce sont surtout les fils télégraphiques le long des lignes ferroviaires qui ont ressenti toute surtension.

« On s’attend à ce que si nous devions avoir une répétition de la tempête de 1859, cela pourrait avoir des effets substantiels sur le réseau électrique et d’autres technologies dont la société moderne dépend », a déclaré Love. Et parce que tant de systèmes électriques d’aujourd’hui sont construits autour de puces informatiques qui ne sont pas robustes aux surtensions, la crainte est qu’un événement Carrington des temps modernes pourrait également faire sauter une partie de notre monde informatisé.

Ce qui, selon Love, rend l’étude et la cartographie de ce phénomène à l’avance d’autant plus importantes. Les opérateurs de réseau du Minnesota, du Dakota du Nord et du Wisconsin, ainsi que le long d’une portion d’États de l’Est allant du Maine à la Virginie, doivent reconnaître qu’ils pourraient être frappés plus durement que d’autres régions dans une « tempête parfaite » géoélectrique.

Ces opérateurs auront des options sur la façon de réagir, surtout s’ils sont préparés à l’avance. Ils peuvent apporter une capacité de production supplémentaire, peuvent réacheminer l’électricité le long des régions moins touchées, et peuvent échanger tous les transformateurs disponibles à partir d’un stock stratégique. Bien sûr, il faudrait qu’il y ait suffisamment de transformateurs dans ce stock pour répondre aux demandes qu’une grosse tempête géomagnétique pourrait faire peser sur le réseau.

En 2015, huit compagnies d’électricité américaines ont créé un stock de transformateurs pour une utilisation d’urgence. Un décret de mars 2019 signé par le président américain Trump a demandé aux agences de renforcer la résilience du réseau aux impulsions électromagnétiques. Le même mois, l’Administration nationale des océans et de l’atmosphère a publié une stratégie et un plan d’action nationaux en matière de météorologie spatiale (qui a mis à jour un plan de 2015 qui a donné naissance à un groupe de travail interagences sur la météorologie spatiale en 2016). Ce sont des mesures positives pour se préparer à toute tempête géoélectrique future.

« Les effets de la météo spatiale générés au-dessus de nos têtes et la géologie sous nos pieds… affectent nos systèmes technologiques », a déclaré Love. Ce que nous faisons de ces connaissances, donc, ne dépend en fin de compte que de nous.

La question est de savoir ce qu’il faut faire.