Jean-Claude Moschetti | REA | REDUX
Les scientifiques savent depuis des décennies qu’un extrême tempête solaire, ou éjection de masse coronale, pourrait endommager les réseaux électriques et potentiellement provoquer des pannes d’électricité prolongées. Les répercussions se feraient sentir partout, des chaînes d’approvisionnement mondiales aux transports en passant par Internet et l’accès GPS. Moins examiné jusqu’à présent, cependant, est l’impact qu’une telle émission solaire pourrait avoir sur l’infrastructure Internet en particulier. De nouvelles recherches montrent que les défaillances pourraient être catastrophiques, en particulier pour les câbles sous-marins qui sous-tendent l’Internet mondial.
Au SIGCOMM 2021 Conférence de communication de données jeudi, Sangeetha Abdu Jyothi de l’Université de Californie, Irvine a présenté « Solar Superstorms: Planning for an Internet Apocalypse », un examen des dommages qu’un nuage rapide de particules solaires magnétisées pourrait causer à l’Internet mondial. celui d’Abdu Jyothi recherche souligne une nuance supplémentaire à une tempête solaire causant une panne d’électricité : le scénario où même si le courant revient dans des heures ou des jours, des pannes massives d’Internet persistent.
Il y a de bonnes nouvelles en amont. Abdu Jyothi a découvert que l’infrastructure Internet locale et régionale présenterait un faible risque de dommages, même en cas de tempête solaire massive, car la fibre optique elle-même n’est pas affectée par les courants induits géomagnétiquement. De courtes portées de câbles sont également mises à la terre très régulièrement. Mais pour les longs câbles sous-marins qui relient les continents, les risques sont bien plus grands. Une tempête solaire qui perturberait un certain nombre de ces câbles dans le monde pourrait provoquer une perte massive de connectivité en coupant les pays à la source, même en laissant intactes les infrastructures locales. Ce serait comme couper le débit d’un immeuble d’habitation à cause d’une rupture de conduite d’eau.
« Ce qui m’a vraiment fait penser à cela, c’est qu’avec la pandémie, nous avons vu à quel point le monde n’était pas préparé. Il n’y avait pas de protocole pour y faire face efficacement et c’est la même chose avec la résilience d’Internet », a déclaré Abdu Jyothi à WIRED avant son discours. « Notre infrastructure n’est pas préparée pour un événement solaire à grande échelle. Nous avons une compréhension très limitée de l’étendue des dommages. »
Ce manque d’information provient principalement du manque de données. Les tempêtes solaires violentes sont si rares qu’il n’y a que trois exemples principaux à déclencher dans l’histoire récente. Les grands événements de 1859 et 1921 ont démontré que les perturbations géomagnétiques peuvent perturber les infrastructures électriques et les lignes de communication comme les fils télégraphiques. Au cours de l’énorme « Événement Carrington » de 1859, les aiguilles de la boussole ont oscillé de manière sauvage et imprévisible, et les aurores boréales étaient visibles à l’équateur en Colombie. Mais ces perturbations géomagnétiques se sont produites avant l’établissement des réseaux électriques modernes. Une tempête solaire de gravité modérée en 1989 a mis hors service le réseau d’Hydro-Québec et causé une panne d’électricité de neuf heures dans le nord-est du Canada, mais cela s’est également produit avant l’essor de l’infrastructure Internet moderne.
Bien qu’elles ne se produisent pas souvent, les éjections coronales massives constituent une menace réelle pour la résilience d’Internet, explique Abdu Jyothi. Et après trois décennies de faible activité de tempête solaire, elle et d’autres chercheurs souligner que la probabilité d’un autre incident augmente.
Les câbles Internet sous-marins sont potentiellement sensibles aux dommages causés par les tempêtes solaires pour plusieurs raisons. Pour transmettre les données intactes à travers les océans, les câbles sont équipés de répéteurs à des intervalles d’environ 50 à 150 kilomètres selon le câble. Ces appareils amplifient le signal optique, en veillant à ce que rien ne se perde en transit, comme un lancer de relais au baseball. Alors que le câble à fibre optique n’est pas directement vulnérable aux perturbations par les courants induits géomagnétiquement, les composants électroniques internes des répéteurs le sont – et suffisamment de pannes de répéteurs rendront un câble sous-marin entier inutilisable. De plus, les câbles sous-marins ne sont mis à la terre qu’à des intervalles prolongés à des centaines ou des milliers de kilomètres de distance, ce qui laisse les composants vulnérables comme les répéteurs plus exposés aux courants induits géomagnétiquement. La composition du fond marin varie également, ce qui peut rendre certains points d’échouage plus efficaces que d’autres.
En plus de tout cela, une tempête solaire majeure pourrait également détruire tout équipement en orbite autour de la Terre permettant des services tels que l’Internet par satellite et le positionnement mondial.
« Il n’y a actuellement aucun modèle disponible sur la façon dont cela pourrait se dérouler », a déclaré Abdu Jyothi. « Nous avons une meilleure compréhension de l’impact de ces tempêtes sur les systèmes électriques, mais tout se passe sur terre. Dans l’océan, c’est encore plus difficile à prévoir. »
Les éjections de masse coronale ont tendance à avoir plus d’impact à des latitudes plus élevées, plus près des pôles magnétiques de la Terre. C’est pourquoi Abdu Jyothi s’inquiète plus des câbles dans certaines régions que dans d’autres. Elle a découvert, par exemple, que l’Asie est confrontée à moins de risques, car Singapour sert de plaque tournante pour de nombreux câbles sous-marins dans la région et se trouve à l’équateur. De nombreux câbles de cette région sont également plus courts, car ils se ramifient dans de nombreuses directions à partir de ce concentrateur plutôt que d’être configurés en une seule travée continue. Les câbles qui traversent les océans Atlantique et Pacifique à haute latitude seraient plus exposés à des tempêtes, même modérées.
L’Internet mondial est conçu pour la résilience. Si une voie n’est pas disponible, le trafic se réachemine sur d’autres voies, une propriété qui pourrait potentiellement maintenir la connectivité, même à des vitesses réduites, en cas de tempête solaire. Mais suffisamment de dommages à ces artères vitales commenceraient à déstabiliser le réseau. Et selon l’endroit où se produisent les pannes de câble, Abdu Jyothi dit que les systèmes de routage de données fondamentaux comme le Border Gateway Protocol et le Domain Name System pourraient commencer à mal fonctionner, créant des pannes d’entraînement. C’est la version Internet des embouteillages qui se produiraient si les panneaux de signalisation disparaissaient et que les feux de circulation s’éteignaient aux intersections achalandées d’une grande ville.
L’Amérique du Nord et certaines autres régions ont des normes et des procédures minimales pour les opérateurs de réseau liées à la préparation aux tempêtes solaires. Et Thomas Overbye, directeur du Smart Grid Center de la Texas A&M University, affirme que les opérateurs de réseau ont fait des progrès en atténuant le risque au cours des 10 dernières années. Mais il souligne que puisque les perturbations géomagnétiques sont si rares et relativement peu étudiées, d’autres menaces telles que les événements météorologiques extrêmes ou les cyberattaques sont de plus en plus prioritaires.
« Une partie du problème est que nous n’avons tout simplement pas beaucoup d’expérience avec les tempêtes », explique Overbye. « Certaines personnes pensent qu’une perturbation géomagnétique serait un scénario catastrophique et d’autres pensent que ce serait moins un événement majeur. Je suis un peu au milieu. Je pense que c’est quelque chose que nous voulons certainement en tant qu’industrie être préparé et j’ai travaillé à développer des outils qui évaluent les risques. Mais pourtant, il se passe beaucoup d’autres choses dans l’industrie qui sont également importantes. «
Le côté infrastructure Internet contient encore plus d’inconnues. Abdu Jyothi souligne que son étude n’est que le début d’une recherche et d’une modélisation interdisciplinaires beaucoup plus approfondies qui doivent être effectuées pour bien comprendre l’ampleur de la menace. Alors que les tempêtes solaires violentes sont extrêmement rares, les enjeux sont dangereusement élevés. Une panne de connectivité mondiale prolongée de cette ampleur aurait un impact sur presque toutes les industries et toutes les personnes sur Terre.
Cette histoire est apparue à l’origine sur wired.com.
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