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L’Arc de Struve, grand projet du tsar russe Alexandre Ier

Patrimoine de l’Unesco (Depuis 2005)

Le tsar russe ’Alexandre Ier de Russie’, très intéressé, fournit à l’astronome Wilhelm Struve toutes les ressources pour mener à bien le projet d’un nouvel arc géodésique.

L’arc de Struve est le plus long et le plus précis de tous les arcs. C’est aussi une illustration de la participation de monarques de différentes puissances à une cause scientifique. Wilhelm Struve devint en 1832 membre de l’Académie des Sciences de Saint-Pétersbourg.

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 2820 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.

A 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.

États parties :

- Belarus, Estonie, Finlande, Lettonie, Lituanie, Norvège, République de Moldavie, Fédération de Russie, Suède, Ukraine

Vers 500 av. J.-C., il était déjà établi que la terre n’était pas plate mais sphérique. Au IIIe siècle av. J.-C., Eratosthènes conçut une théorie et une méthode topographique pour mesurer la taille de la terre. Cette théorie fut en usage jusqu’à l’ère du satellite géodésique :
elle proposait de déterminer la taille de la terre en
mesurant des longueurs et des angles par l’observation des
étoiles. À l’époque, les mesures n’étaient pas exactes,
essentiellement en raison des méthodes et des équipements
utilisés.

Le XVIIe siècle disposa de meilleurs instruments de
mesure et d’une nouvelle méthode utilisant la
triangulation. Grâce à cette méthode, une ligne beaucoup
plus courte devait être mesurée avec précision, tandis que les grandes distances étaient parcourues par une chaîne de
triangles. Ces derniers, s’étendant sur plusieurs centaines
de kilomètres, ayant chacun de leurs côtés (base) de
100 km et chaque triangle de la chaîne ayant une base
commune avec au moins un autre triangle et deux angles
ou points fixes en commun avec un autre triangle.

La méthode de la triangulation permit de définir la
véritable forme de la terre dans les années 1730 et 1740
grâce à de grands arcs réalisés au Pérou et en Laponie.
Restait à résoudre le problème de la taille de la terre,
compliqué par le fait qu’elle n’était pas une sphère
parfaite. Les premiers arcs développés en France, au
Pérou, en Laponie, en Italie, en Afrique du Sud et en
Autriche présentaient tous des inconvénients qui ne
permettaient pas de trouver une solution exacte au
problème.

La défaite de Napoléon, suivie de la conférence de Vienne
et de la décision en 1815 d’établir des frontières
internationales en Europe requérait l’établissement de
cartes précises. Les monarques européens ne croyaient
plus à une paix durable et avaient besoin d’une
cartographie précise pour des raisons militaires. Le tsar
Alexandre Ier de Russie était particulièrement intéressé par
cela et fournit à l’astronome Wilhelm Struve toutes les
ressources pour mener à bien le projet d’un nouvel arc
géodésique. On peut considérer que c’est la première étape
du développement de la géodésie et de la topographie
moderne.

À cette époque, un arc très long avait été mesuré en Inde
par Lambton et Everest, dont l’étude se termina en 1840.
Un autre arc plus court avait été mesuré en Lituanie, par
Carl Tenner. Struve connaissait ces arcs et eut
communication des résultats (deux arcs de grande longueur
sont nécessaires pour définir avec exactitude la forme et
les dimensions de la terre). Struve travaillait à l’université Dorpat (Tartu) de l’actuelle Estonie et décida que l’arc qu’il allait établir suivrait une ligne de longitude (un méridien) qui passerait par l’observatoire de l’université.

Le nouveau grand arc, appelé par la suite « arc de Struve »
fut finalement établi en reliant des arcs plus petits
précédemment établis avec un arc mesuré par Tenner dans
le sud, ainsi que leurs extensions au nord et au sud. L’arc
couvrait donc une ligne de 2800 km reliant Fuglenaes près
de Hammerfest dans le grand Nord à Staro-Nekrasowka,
près d’Ismail, sur les rives de la mer Noire. L’arc traverse
aujourd’hui dix pays différents.

La proposition d’inscription comprend 34 des points fixes
d’origine établis par Struve et ses collègues entre 1816 et
1851 afin d’établir l’arc de Struve (voir liste en annexe).
Il existe 4 points en Norvège, 4 en Suède, 6 en Finlande, 1
en Russie, 3 en Estonie, 2 en Lettonie, 3 en Lituanie, 5 en
Belarus, 1 en Moldavie et 4 en Ukraine.

La description complète de chacun de ces 34 points est
donnée dans le dossier de proposition d’inscription. En
général, ce sont des points aux marquages différents que
l’on pourrait décrire comme suit :

- De petits trous percés dans la roche, parfois
remplis de plomb.
- Des marques en forme de croix gravées à la
surface de la roche.
- Des pierres et des briques portant un repère.
- Des cairns avec une pierre ou une brique centrale
marquée par un trou perforé.
- Une seule brique.
- Un « monument » spécialement construit pour
commémorer le point et l’arc.

Chacun des pays de la proposition d’inscription a sa propre
politique de gestion du patrimoine. Parallèlement, les dix
pays ont défini un mécanisme de gestion commune sous la
forme d’un comité de coordination chargé de coordonner
la gestion des sites proposés pour inscription.
Nombre des « sites » proposés sont des points construits en
pierre ou d’autre nature, entourés d’une très petite zone
aménagée. La plupart d’entre eux font encore partie du
système géodésique national et, à ce titre, ils ont une utilité potentielle et une importance pratique. Ils sont donc à la fois gérés par les services géodésiques nationaux et contrôlés par les institutions chargées du patrimoine
culturel.

L’existence d’une protection légale et d’une gestion active
sont deux des critères utilisés par les États parties pour
choisir les 34 points parmi les nombreux points de l’arc de
Struve.

Tous les points suggérés sont protégés par la loi et, dans la plupart des cas, par deux lois, celle qui protège les points géodésiques et celle qui protège le patrimoine culturel.

Les ressources financières sont fournies pour la plupart par
les services géodésiques, dans le cadre d’une activité
régulière d’entretien des points géodésiques en usage. Ces
services sont également responsables de l’entretien
régulier des sites. En général, les États parties ne prévoient pas de financements supplémentaires au cas où les sites seraient inscrits sur la Liste du patrimoine mondial. Des financements seraient requis pour apposer des plaques et
améliorer la présentation.

Définir la taille et la forme de la terre fut l’un des
problèmes les plus importants que se posa la philosophie
naturelle au moins depuis le IVe siècle av. J.-C.. Au
XVIIe siècle, la mise au point d’un système de mesure
appelé « triangulation » améliora la capacité à déterminer
la taille et la forme de la terre. Grâce au système de
longues chaînes de triangles, des « arcs » s’étendant sur
des milliers de kilomètres furent mesurés. L’arc
géodésique de Struve est l’un d’entre eux.

Il est impossible de dresser une carte exacte sans l’aide des stations de triangulation. Aucune navigation, aucun plan, aucune cartographie n’est possible sans l’établissement de cartes précises. Les arcs ont contribué au développement de ce système et à sa précision.

L’arc de Struve est remarquable par sa longueur (plus de
2820 km) et sa précision. Seul un arc réalisé en 1954 le
dépasse en longueur. Sa précision est de 4 millimètres par
kilomètre. Il a aidé au développement de nouveaux
équipements de mesure plus précis et, indirectement, à la
« promotion » du système métrique. C’est la première
mesure d’un méridien traversant les frontières de plusieurs
pays, au nombre de dix aujourd’hui. Il servit de base pour
l’établissement des cartes des pays qu’il traversait ainsi
que de l’Europe centrale de l’est.

Le site témoigne d’un échange important de valeurs humaines de collaboration entre les scientifiques de différents pays. Il présente une phase importante du développement des sciences de la terre et de l’usage des technologies.

L’arc apporte un témoignage unique sur la mesure de la terre sur une période de trois siècles, utilisant
la trigonométrie et les observations astronomiques sur les
longitudes.

Les points de l’arc constituent un exemple éminent du développement extraordinaire de la science et
de la connaissance de la terre.

Les points de l’arc sont associés à la théorie
d’Isaac Newton qui disait que la terre n’est pas une sphère
parfaite mais plutôt une sphère oblongue.

Une mission d’expertise de l’ICOMOS a visité les sites en
août 2004 et un représentant de l’ICOMOS a participé à
une conférence sur le « Futur de l’arc géodésique de
Struve » qui s’est déroulée en septembre 2004.
L’ICOMOS a également reçu des évaluations scientifiques
et a consulté le CIPA, son Comité scientifique
international sur la documentation du patrimoine.

L’importance historico-culturelle de certains points est
reconnue depuis longtemps et beaucoup d’entre eux sont
protégés par des lois nationales portant sur le patrimoine
culturel des pays. En tant que monuments reconnus, toutes
les règles s’appliquent, notamment celles qui concernent la
conservation. La plupart des points ont perdu leur plaque
d’origine ou le plomb bouchant les trous. Certaines ont été
réinstallées, à l’emplacement d’origine.

Le seul risque potentiel pourrait découler de visites trop
nombreuses dues à l’inscription sur la Liste du patrimoine
mondial. Ce type de risque est à prendre en considération
par le nouvel organe de coordination créé par les États
parties.

Ce point n’est quasiment pas applicable en raison des
caractéristiques particulières et de la valeur du bien
proposé pour inscription. Tous les points se trouvent à leur
emplacement d’origine, certains se trouvent dans des lieux
isolés qui n’ont pas changé depuis la création de l’arc.

Il y a eu des arcs avant celui de Struve et il en existe de
plus longs aujourd’hui. Néanmoins, au moment de sa
création, l’arc de Struve était le plus long et le plus précis de tous les arcs. Il est resté le plus long pendant plus d’un siècle. Il fut le premier pour lequel un matériel spécial fut créé et le premier à traverser plusieurs pays.

L’arc de Struve a sans aucun doute une valeur universelle
exceptionnelle, basée sur sa contribution au développement des sciences et pour la collaboration qu’il suscita entre les scientifiques, les monarques et les nations.

La première mesure précise d’un long segment d’un méridien qui a permis d’établir la taille et la forme exactes 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.

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.

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

Struve, Friedrich Georg Wilhelm Struve (15 avril 1793 - 23 novembre 1864)

Struve est né à Altona (Holstein), fut nommé en 1813 professeur d’astronomie à l’Université de Dorpat. Le tsar russe Nicolas Ier le chargea en 1835 de surveiller l’érection du nouvel observatoire de Poulkova, près de Saint-Pétersbourg, créé surtout pour les études d’astronomie sidérale. Nommé en 1839 directeur de cet observatoire, il y continua ses importants travaux sur les étoiles jusqu’en l’année 1858 où il demanda et obtint que son fils Otto lui succédât. Il devint en 1832 membre de l’Académie des Sciences de Saint-Pétersbourg et en 1833 correspondant de celle de Paris.

Il fit à l’observatoire de Dorpat, pendant 10 ans, des mesures micrométriques d’étoiles doubles et publia en 1837, à Saint-Pétersbourg, les résultats de ses travaux dans son ouvrage intitulé Mensurae micrometricae, qui contient de précieux renseignements sur les positions, les distances mutuelles, la couleur, l’éclat relatif de 3112 étoiles doubles ou multiples.

Il présida à partir de 1816, au levé topographique de la Russie, auquel se rattache une des plus grandes opérations géodésiques du 19e siècle, la mesure d’un arc de 25° entre le Danube et la mer Glaciale ; enfin s’entendit avec les principaux astronomes de l’Europe pour la mesure d’un arc qui traverse le continent depuis l’Oural jusqu’à l’O. de l’Irlande. Il a publié de nombreux travaux insérés pour la plupart dans les Mémoires de l’Académie de Saint-Pétersbourg.





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