Chaque hiver, à des températures frôlant les moins 30 degrés, la surface du lac Baïkal se transforme en caisse de résonance géante. Les fissures qui s’ouvrent dans la glace ne font pas le bruit attendu, ce craquement sec et mat que tout le monde connaît. À la place, elles émettent une vibration sifflante, descendante, presque musicale. La première fois qu’on l’entend en vidéo, le réflexe est universel : vérifier si quelqu’un n’a pas ajouté des effets sonores de science-fiction.

Personne n’a rien ajouté. En hiver, recouvert de glace, le lac le plus profond du monde est capable de produire des sons vraiment intrigants, qui n’ont rien à voir avec ce que l’on pourrait attendre de la glace qui craque. Ce phénomène, capturé en vidéo par plusieurs photographes et explorateurs sibériens, a fait le tour du monde des réseaux sociaux. La comparaison s’impose d’elle-même : un lac gelé continue de gémir et cela ressemble au son émis par les blasters dans Star Wars.

Sommaire

1. Le lac le plus ancien du monde transformé en instrument
2. La physique derrière le son de Star Wars
3. Cinquante kilomètres par heure sur un miroir de glace
4. Un phénomène pas exclusivement sibérien

Le lac le plus ancien du monde transformé en instrument

Le Baïkal est de loin le lac le plus profond du monde, avec 1,7 km de profondeur, et aussi le plus ancien : 25 millions d’années. Son volume d’eau représente environ 20 % de l’eau douce retenue dans les lacs et les rivières de la planète. Pour situer l’échelle : c’est l’équivalent de la mer Baltique tout entière, concentrée dans un seul lac sibérien. D’une superficie comparable à celle du Danemark, il s’étire sur 636 km de longueur, et il est gelé six mois par an.

C’est justement cette glace qui intéresse. Le « Souffle du Baïkal » est l’un des phénomènes hivernaux les plus étonnants du lac : quand le Baïkal se couvre de glace, la couche réagit aux brusques changements de température, s’étend, se fissure, et de longues crevasses apparaissent sur sa surface, parfois s’étendant sur plusieurs kilomètres. La glace du Baïkal n’est pas uniforme : plusieurs dizaines de types de glace coexistent, des arêtes blanchâtres verticales aux blocs pointus et aux nombreuses bulles gelées. Chaque configuration produit une acoustique différente. Le lac devient, en quelque sorte, un instrument à cordes de 31 000 km².

La physique derrière le son de Star Wars

Le nom de ce phénomène physique est la dispersion acoustique. Un son semblable à celui d’une arme laser se produit lorsque certaines fréquences d’un bruit traversent un milieu plus rapidement que les autres. C’est là que la physique devient contre-intuitive.

Dans l’air, toutes les fréquences d’un son voyagent à la même vitesse, c’est pourquoi un concert entendu de loin reste cohérent, les notes graves et aiguës arrivent ensemble à nos oreilles. Lorsque le son se répand dans l’air, ses fréquences tendent à se répandre à la même vitesse. Mais une onde sonore traverse un milieu solide différemment : les hautes et les basses fréquences sont séparées. En conséquence, on peut entendre l’écart entre les notes hautes et basses — c’est en quoi consiste la dispersion acoustique.

Résultat concret : quand la glace craque, elle génère un son complexe contenant de nombreuses fréquences simultanées. Dans la glace solide, les aigus voyagent plus vite que les graves. L’oreille reçoit d’abord les fréquences hautes, puis les basses, produisant cette descente caractéristique, ce « pew-pew » descendant qui évoque si parfaitement les tirs de blaster. La dispersion acoustique est le phénomène causé par la variation de la vitesse du son en fonction de la fréquence, comme par exemple la séparation d’une onde acoustique complexe en ses différentes composantes. La glace, matériau solide dense et rigide, est un milieu particulièrement dispersif, bien plus que l’air ou même l’eau.

Pour ordre de grandeur : la vitesse du son dans l’air à 15 °C est d’environ 340 m/s, soit 1 224 km/h. Dans l’eau, le son se propage plus de quatre fois plus vite, à environ 1 500 m/s. Dans la glace, cette vitesse est encore plus élevée et, surtout, fortement dépendante de la fréquence, d’où une séparation des composantes sonores particulièrement prononcée et audible.

Cinquante kilomètres par heure sur un miroir de glace

Ce qui frappe autant que le son lui-même, c’est la vitesse à laquelle la fissure elle-même se propage. Ces sons se produisent généralement quand il y a des fluctuations de température, ce qui amène la glace à s’étendre et se contracter. Quand la dilatation dépasse le seuil de résistance de la couche gelée, la fissure s’ouvre et court à la surface à une vitesse de l’ordre de 50 km/h, à peu près celle d’une voiture en zone limitée en agglomération. Lente à l’échelle de la physique des matériaux, saisissante à l’échelle humaine quand on se trouve debout sur cette même surface.

La glace sur laquelle patinaitle photographe Kalganov avait une épaisseur d’environ un demi-mètre, donc l’apparition de fissures n’était pas si inquiétante. Cinquante centimètres de glace supportent facilement le poids d’un être humain, voire d’un véhicule léger. Mais voir une crevasse partir de sous ses pieds et courir vers l’horizon, accompagnée de ce sifflement cosmique, reste une expérience que les habitants locaux décrivent comme l’une des plus déstabilisantes qui soit.

Ces sons éthérés produits par le lac le plus profond de la planète peuvent à peine être enregistrés par un microphone ordinaire, mais certains ont réussi à les capturer avec succès. Les vidéos les plus réussies combinent un micro directionnel ou même un hydrophone posé à même la glace, amplifiant des vibrations que l’oreille perçoit partiellement mais que les équipements permettent de révéler dans toute leur richesse.

Un phénomène pas exclusivement sibérien

Le Baïkal a popularisé le phénomène, mais il n’en a pas le monopole. Capturés par un micro sensible, les sons émis par la glace fine d’un lac situé non loin de Stockholm ressemblent à des tirs laser, et c’est sans trucage. Des lacs canadiens, finlandais ou américains ont produit des enregistrements similaires. Ce qui rend le Baïkal unique dans ce registre, c’est la combinaison de son étendue exceptionnelle (la fissure peut courir sur des dizaines de kilomètres), de l’épaisseur et de la transparence de sa glace, et de la brutalité des écarts thermiques sibériens, parfois 20 °C de variation en quelques heures.

Détail qui mérite attention : certaines vidéos virales attribuées au Baïkal se sont révélées partiellement truquées dans leur bande-son, un enregistrement à l’hydrophone réalisé sous la glace d’un lac allemand a été greffé sur des images sibériennes. L’audio avait été enregistré par Andreas Bick sous l’eau d’un lac gelé près de Berlin à l’aide d’un hydrophone. Ce détour est instructif : même dans un lac d’Allemagne centrale, la physique de la dispersion acoustique produit exactement le même effet. Le son de Star Wars n’est pas une spécialité russe — c’est une propriété universelle de la glace. George Lucas, lui, a puisé son inspiration sonore dans des enregistrements de câbles de téléphérique et de voitures en acier. La nature, sans le savoir, avait déjà trouvé la même solution.

Sources : fr.rbth.com | lematin.ch