Etude : une tempête solaire rare pourrait provoquer une « apocalypse Internet » de plusieurs mois

Par Katabella Roberts
26 septembre 2021
Mis à jour: 26 septembre 2021

Selon une nouvelle étude (pdf), un événement Black swan, une super tempête solaire dirigée vers la Terre, pourrait provoquer une « apocalypse Internet » dans le monde entier. Elle pourrait durer plusieurs mois.

Sangeetha Abdu Jyothi, professeur adjoint à l’université de Californie à Irvine, a présenté cette nouvelle étude, intitulée « Solar Superstorms : Planning for an Internet Apocalypse » (Super tempête solaire : prévision d’une apocalypse Internet), le mois dernier lors de la conférence annuelle de l’Association for Computing Machinery pour son groupe d’intérêt spécial sur les données et la communication (Special Interest Group on Data Communication : SIGCOMM).

« L’un des plus grands dangers auxquels l’Internet est confronté et qui pourrait avoir un impact mondial est une puissante super tempête solaire », écrit Mme Jyothi dans le nouveau document de recherche.

« Bien que les humains sont protégés de ces tempêtes par le champ magnétique et l’atmosphère de la Terre, elles peuvent causer des dommages importants aux infrastructures créées par l’homme. La communauté scientifique est généralement consciente de cette menace, avec des efforts de modélisation et des mesures de précaution prises, notamment dans le contexte des réseaux électriques. Cependant, la communauté des réseaux a largement négligé ce risque lors de la conception de la topologie du réseau et des systèmes géo-distribués tels que les noms de domaine et les centres de données », poursuit-elle.

Une tempête solaire, également connue sous le nom d’éjection de masse coronale (EMC), se produit lorsqu’une grande masse de plasma et de particules fortement magnétisées est violemment éjectée du soleil. Les EMC de grande taille peuvent contenir jusqu’à un milliard de tonnes de matière et peuvent être accélérées à des fractions importantes de la vitesse de la lumière.

Lorsque la terre se trouve sur la trajectoire directe d’une EMC, ces particules solaires magnétisées et chargées interagissent avec le champ magnétique terrestre, produisant des courants induits géomagnétiquement (CIG) qui peuvent potentiellement perturber les satellites de communication et les câbles longue distance qui fournissent l’Internet au monde entier.

D’après les recherches de Mme Jyothi, les réseaux électriques, les oléoducs et les gazoducs, ainsi que les câbles de réseau sont les plus vulnérables aux impacts des CIG, tandis que les câbles sous-marins, qui s’étendent sur des centaines ou des milliers de kilomètres, sont encore plus vulnérables que les câbles terrestres, en raison de leur plus grande longueur.

En raison du manque de données réelles sur l’impact des CIG sur ces câbles sous-marins, les scientifiques ne savent toujours pas combien de temps il faudrait pour les réparer si un tel événement devait se produire et, tout comme les catastrophes naturelles telles que les tremblements de terre, les CIG sont extrêmement difficiles à prévoir pour les scientifiques.

La recherche a noté que « la distribution de l’infrastructure Internet est biaisée par rapport à la distribution des utilisateurs d’Internet » et que les climats à haute latitude sont plus à risque si une tempête solaire devait se produire.

Représentation artistique d’une tempête solaire frappant Mars et arrachant des ions à la haute atmosphère de la planète. (NASA)
Des câbles sur des serveurs dans un centre de données Internet à Francfort-sur-le-Main, dans l’ouest de l’Allemagne, le 25 juillet 2018. (Yann Sschreiber/AFP/Getty Images)

« Les États-Unis sont l’un des endroits les plus vulnérables avec un risque élevé de déconnexion de l’Europe lors d’événements solaires extrêmes. Les connexions intracontinentales en Europe présentent un risque moindre en raison de la présence d’un grand nombre de câbles terrestres et sous-marins plus courts interconnectant le continent », note le rapport.

Par ailleurs, si une grave tempête solaire devait se produire, Singapour conserverait une bonne connectivité avec les pays voisins, tandis que les villes de Chine seraient plus susceptibles de perdre leur connectivité que l’Inde, car la Chine est reliée à des câbles beaucoup plus longs.

L’Australie, la Nouvelle-Zélande et d’autres pays insulaires de la région risqueraient fort de perdre la plupart de leurs connexions longue distance.

L’étude avertit qu’un effondrement de l’Internet – même s’il ne dure que quelques minutes – pourrait causer des pertes dévastatrices aux fournisseurs de services et endommager les systèmes cyber-physiques. L’impact économique d’une interruption d’Internet pendant une journée aux États-Unis est estimé à plus de 7 milliards de dollars.

Si la probabilité qu’une telle tempête solaire frappe la Terre est faible (les astrophysiciens notent que la probabilité que des phénomènes météorologiques spatiaux extrêmes ayant un impact direct sur la Terre se produisent se situe entre 1,6 % et 12 % par décennie) elle peut néanmoins se produire.

En 1921, une tempête solaire, provoquée par une série d’éjections de masse coronale, a déclenché d’importantes pannes de courant et endommagé les systèmes téléphoniques et télégraphiques associés aux réseaux ferroviaires de la ville de New York et de tout l’État.

Des années plus tard, en 1989, une tempête solaire a provoqué une panne d’électricité dans toute la province du Québec, au Canada.

« Bien que nous disposions de sondes spatiales capables d’émettre des alertes précoces d’EMC avec au moins 13 heures d’avance, nos défenses sont limitées. Nous devons donc préparer les infrastructures à une éventuelle catastrophe afin de faciliter une gestion efficace de celle-ci », a déclaré Mme Jyothi.

Les recherches ont montré qu’il fallait « augmenter la capacité aux latitudes inférieures pour améliorer la résilience pendant les tempêtes solaires » et disposer de « mécanismes pour isoler électriquement les câbles se connectant aux latitudes supérieures du reste » aux points d’atterrissage des câbles sous-marins afin d’éviter les pannes à grande échelle.

L’article n’a pas encore été publié dans une revue à comité de lecture.

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