Lorsque des éruptions solaires ont jailli du soleil en mai dernier, la plupart des Canadiens ont poursuivi leur journée sans le savoir. Mais à l’Université de la Saskatchewan, des chercheurs observaient attentivement. La tempête a déclenché de vibrantes aurores boréales visibles à travers le Canada, mais elle présentait aussi des risques cachés pour notre réseau électrique, nos satellites et les réseaux de communication dont nous dépendons quotidiennement.
« La plupart des gens associent la météo spatiale uniquement aux aurores boréales, mais ses conséquences vont bien au-delà de jolies lumières dans le ciel, » explique Dre Kathryn McWilliams, qui dirige le réseau radar SuperDARN Canada à l’Université de la Saskatchewan. « Ces événements solaires peuvent mettre hors service des satellites, perturber les signaux GPS et même provoquer des pannes de courant généralisées si nous ne sommes pas préparés. »
La Saskatchewan est discrètement devenue un centre mondial pour la surveillance de la météo spatiale. À l’aide d’un réseau de systèmes radar sophistiqués dispersés dans le nord canadien, les chercheurs suivent les perturbations dans la magnétosphère terrestre – cette bulle magnétique protectrice qui nous protège des radiations solaires les plus intenses.
Le moment ne pourrait être plus critique. Nous entrons dans une période d’activité solaire accrue alors que le soleil approche du pic de son cycle de 11 ans, avec des tempêtes solaires plus fréquentes et intenses prévues jusqu’en 2025.
Les enjeux n’ont jamais été aussi élevés. Contrairement à il y a 20 ans, l’infrastructure numérique d’aujourd’hui présente une vulnérabilité sans précédent face à la météo spatiale. Tout, des systèmes bancaires au contrôle du trafic aérien, repose sur des signaux de synchronisation GPS qui peuvent être corrompus pendant les tempêtes solaires.
« Chaque fois que vous utilisez votre carte bancaire, cette transaction dépend d’une synchronisation précise assurée par les satellites GPS, » affirme Dr. David Boteler de Ressources naturelles Canada. « Les tempêtes solaires peuvent introduire des erreurs dans cette synchronisation, perturbant potentiellement les transactions financières à travers le pays. »
Le gouvernement canadien prend ces menaces au sérieux, ayant investi 15 millions de dollars l’an dernier pour améliorer nos capacités de prévision météorologique spatiale. Le Centre canadien de prévision de la météo spatiale fonctionne désormais 24h/24, surveillant les menaces et émettant des alertes lorsqu’une activité solaire dangereuse est détectée.
Pour les compagnies d’électricité comme SaskPower, ces avertissements fournissent un temps de préparation crucial. Pendant les tempêtes géomagnétiques sévères, des courants électriques peuvent être induits dans les lignes de transmission, potentiellement surchauffant et endommageant les transformateurs. Avec un avertissement adéquat, les opérateurs peuvent ajuster les flux d’énergie ou mettre en œuvre des mesures de protection.
« La panne au Québec de 1989 nous a appris de dures leçons, » note Jennifer Ferguson, ingénieure en fiabilité des systèmes. « Neuf millions de personnes ont été privées d’électricité pendant neuf heures quand une tempête solaire a fait tomber le réseau d’Hydro-Québec. L’infrastructure énergétique d’aujourd’hui est encore plus interconnectée et potentiellement plus vulnérable. »
Les impacts s’étendent au-delà du simple maintien de l’éclairage. Les exploitations agricoles modernes dépendent fortement du GPS pour l’agriculture de précision. Lorsque les signaux sont compromis, l’équipement automatisé peut dévier de sa trajectoire.
« Nous avons remarqué que quelque chose n’allait pas quand nos tracteurs ont commencé à signaler des erreurs de position pendant la saison de plantation l’année dernière, » raconte Marc Trudeau, qui cultive 2000 hectares près de Regina. « Cela coïncidait avec un événement solaire qui a perturbé le positionnement GPS précis pendant près de six heures. Il y a vingt ans, cela n’aurait pas eu d’importance, mais aujourd’hui, ça peut coûter des milliers de dollars en semences et carburant gaspillés. »
Les équipes de recherche de la Saskatchewan sont pionnières dans de nouvelles techniques de prédiction en combinant des observations terrestres avec des données satellitaires. Cette approche fournit une surveillance plus complète que jamais.
« Nous développons des algorithmes d’apprentissage automatique qui peuvent détecter des modèles subtils dans les données plusieurs jours avant qu’un événement solaire majeur n’impacte la Terre, » explique la chercheuse diplômée Samantha Choi. « C’est comme les prévisions météorologiques, mais pour l’espace, et avec potentiellement des enjeux plus importants. »
La collaboration s’étend à l’international. Les chercheurs canadiens partagent des données avec leurs homologues aux États-Unis, en Europe et au Japon, créant un réseau d’alerte précoce mondial. Cette coordination s’est avérée vitale lors d’événements solaires majeurs en 2017 et 2022, lorsque des alertes opportunes ont permis aux opérateurs de satellites de placer les équipements sensibles en mode sécurisé.
La surveillance de la météo spatiale fait face à des défis au-delà des aspects techniques. La sensibilisation du public reste faible, et le financement a parfois du mal à rivaliser avec des priorités scientifiques plus visibles. Pourtant, l’impact économique potentiel d’une tempête solaire sévère est estimé entre 2 et 20 milliards de dollars au Canada seulement, selon une analyse de 2023 du Conference Board du Canada.
« Nous construisons essentiellement une police d’assurance, » dit McWilliams. « Le coût de la surveillance et de la préparation est minime comparé aux dommages potentiels si nous sommes pris au dépourvu. »
Pour les Canadiens ordinaires, le bénéfice le plus visible de ce travail reste les prévisions spectaculaires d’aurores boréales. Des applications alimentées par cette recherche prédisent maintenant quand et où les aurores boréales seront visibles avec une précision remarquable.
« Je n’ai jamais compris pourquoi mon téléphone m’alertait soudainement sur la visibilité des aurores jusqu’à ce que j’apprenne le lien avec la surveillance de la météo spatiale, » raconte Carol Watson, résidente de Moose Jaw. « Maintenant, notre famille utilise ces alertes pour des sorties de photographie nocturne. C’est incroyable de penser que la même science qui protège les réseaux électriques nous aide aussi à capturer ces photos incroyables. »
Alors que nous devenons de plus en plus dépendants de la technologie satellitaire pour tout, de la navigation à la surveillance climatique, les chercheurs en météo spatiale de la Saskatchewan se retrouvent en première ligne d’un défi de sécurité invisible mais crucial.
« Les gens demandent souvent pourquoi nous étudions la météo spatiale en Saskatchewan, de tous les endroits, » réfléchit McWilliams. « La vérité est que notre situation nordique nous donne un point de vue idéal. L’ovale auroral – où les impacts de la météo spatiale sont les plus visibles et mesurables – passe fréquemment directement au-dessus de nos têtes. »
Avec l’activité solaire qui devrait atteindre son pic dans les mois à venir, ces chercheurs observeront attentivement, aidant à garantir que lorsque la prochaine grande tempête solaire arrivera, l’infrastructure technologique du Canada sera prête.
