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Arc géodésique de Struve

Brève description

L’arc de Struve est un réseau de triangulations qui s’étend de Hammerfest en Norvège jusqu’à la mer Noire et traverse 10 pays sur plus de 2 820 km. L’arc est formé par les points d’une triangulation réalisée entre 1816 et 1855 par l’astronome Friedrich Georg Wilhelm Struve et représentant la première mesure exacte d’un long segment de méridien. Cette triangulation a contribué à définir et mesurer la taille et la forme exactes de la Terre ; elle a joué un rôle essentiel dans le développement des sciences de la Terre et l’établissement de cartes topographiques précises. C’est un formidable exemple de collaboration scientifique entre chercheurs de différents pays et de coopération entre des monarques pour une cause scientifique. À l’origine, l’arc était constitué de 258 triangles principaux et de 265 points fixes principaux. Le site inscrit sur la liste comprend 34 des points fixes d’origine, avec différents marquages – trous percés dans la roche, croix en fer, cairns ou obélisques.

© UNESCO

Justification d'inscription

Critère (ii) : La première mesure précise d’un long segment d’un méridien qui a permis d’établir la taille et la forme exacte de la Terre illustre une phase importante du développement des sciences de la Terre. C’est également un exemple remarquable d’un échange de valeurs humaines sous la forme d’une collaboration entre des scientifiques de différents pays. C’est aussi une illustration de la participation de monarques de différentes puissances à une cause scientifique.

Critère (iv) : L’arc géodésique de Struve est sans aucun doute un exemple exceptionnel d’un ensemble technologique illustrant les points de triangulation de la mesure d’un méridien et constituant la partie fixe et immatérielle des techniques de mesure.

Critère (vi) : La mesure de l’arc et ses résultats sont directement associés aux questionnements de l’homme sur la taille et la forme de la Terre. Elle est liée à la théorie d’Isaac Newton qui déclarait que la Terre n’est pas une sphère parfaite.

Description longue

La première mesure précise d'un long segment de méridien, qui permit d'établir la taille exacte et la forme de notre planète, a représenté un pas important dans le développement des sciences de la terre. On savait depuis 500 av. J.-C., environ que la Terre n'était pas plate, mais de forme à peu près sphérique. Au IIIe siècle av. J.-C., Ératosthène développa des techniques de relevé et une théorie permettant de déterminer les dimensions de la Terre, demeurée en usage jusqu'à l'époque de la géodésie satellitaire. La théorie d'Ératosthène, qui utilisait des mesures de distances et d'angles déterminées à partir de l'observation des étoiles, permit d'évaluer la taille de la Terre, mais ces mesures n'étaient pas encore précises, compte tenu notamment du degré insuffisant d'avancement des méthodes et de l'appareillage technique.

Au XVIIe siècle, on développa des instruments plus fiables, ainsi qu'une nouvelle méthode fondée sur les triangulations. On mesurait grâce à elle, avec beaucoup plus de précision, des distances bien plus courtes, tandis que les longues distances étaient couvertes par des chaînes de triangles de plusieurs centaines de kilomètres. Chacun de leurs côtés (lignes de base) était long de 100 km, et chaque triangle de la chaîne avait au moins une ligne de base en commun avec un autre triangle, et deux angles communs (points de station) avec un autre triangle.

Cette méthode de triangulation permit, autour de 1730 et de 1740, d'établir la véritable forme de la Terre à partir de longs arcs de cercle construits au Pérou et en Laponie. Le problème de ses dimensions demeurait cependant, et s'était même compliqué dès lors que l'on s'était aperçu que la Terre n'était pas une sphère parfaite. Les premiers arcs de cercle construits en France, au Pérou, en Laponie, en Italie, dans le sud de l'Afrique et en Autriche présentaient différentes imperfections qui empêchaient d'apporter une réponse définitive à cette question. La défaite de Napoléon, suivie par le congrès de Vienne et par la décision prise, en 1815, d'établir des frontières reconnues internationalement en Europe, exigeait un effort accru dans la réalisation des plans. Ce besoin était particulièrement ressenti en Russie, où le tsar Alexandre Ier offrit à l'astronome Wilhelm Struve tous les moyens nécessaires à son nouveau projet d'arc géodésique à longue distance, qui représente un premier pas dans le développement du réseau géodésique moderne et de la planimétrie topographique.

Un arc très long, terminé en 1840, avait été mesuré en Inde par Lambton et Everest, et un plus petit en Lituanie par Carl Tenner. Struve, qui travaillait à l'université de Dorpat, dans l'Estonie actuelle, décida que son arc suivrait une ligne de longitude (méridien) passant par l'observatoire de son université. Ce nouvel arc, connu sous le nom d'arc de Struve, fut finalement réalisé en reliant des arcs antérieurs à celui qu'avait mesuré Tenner plus au sud, et à leurs extensions vers le nord et vers le sud. L'arc couvrait ainsi une ligne de 2 800 km reliant Fuglenæs, près de Hammerfest, à l'extrémité nord, à Staro-Nekrasowka, près d'Ismail, sur les rives de la mer Noire.

Le site inscrit au patrimoine de l'humanité consiste en 34 des points de station installés par Struve et par ses collègues entre 1816 et 1851 : 4 points en Norvège, 4 en Suède, 6 en Finlande, 1 en Russie, 3 en Estonie, 2 en Lettonie, 3 en Lituanie, 5 en Bélarus, 1 en République de Moldova et 4 en Ukraine. Ces repères présentent différentes formes : petits trous creusés dans la roche, parfois remplis de plomb ; marques cruciformes gravées à la surface de la roche ; pierre ou brique comportant un repère ; amoncellements de rochers avec une pierre ou une brique percée d'un trou en son centre ; simples briques ; enfin, monuments spécialement construits à cet effet pour rappeler le souvenir du point, et celui de l'arc.

L'arc géodésique de Struve constitue un formidable témoignage de collaboration scientifique entre des savants de différents pays, et offre un remarquable exemple d'ensemble technologique.

Source : UNESCO/CLT/WHC