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Altitude

Introduction

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Voir « altitude » sur le Wiktionnaire.

L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est défini par les...) par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique la répartition de la vie (La vie est le nom donné :) sur terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...).

L'altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et...) est aussi une grandeur qui exprime un écart entre un point (Graphie) donné et un niveau de référence ; par convention, sur Terre ce niveau est le plus souvent le niveau de la mer (Le niveau de la mer est la hauteur moyenne de la surface de la mer, par rapport à un niveau de référence adéquat.) (ou « niveau zéro »). Les sommets sont associés à une altitude, calculée par divers moyens indirects (géodésie, triangulation). L'altitude est également une donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction, d'un événement, etc.) exogène utile pour le calcul numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information ayant été quantifiée et échantillonnée, par opposition à...) dans divers domaines : météorologie, physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et...), biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle...).

En aviation (L'aviation est une activité aérienne définie par l'ensemble des acteurs, technologies et règlements qui permettent d'utiliser un aéronef dans un but particulier. Ces diverses activités peuvent être...), l'altitude est mesurée en pieds, sauf dans quelques pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la civitas qui subsiste le plus...) tels que la Russie, où elle est exprimée en mètres.

Earth elevation histogram fr.jpg

Effets de l'altitude

Certains champs physiques varient en fonction de l'altitude : diminution de la pression atmosphérique (La pression atmosphérique est la pression de l'air en un point quelconque d'une atmosphère.) variation de la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est...) et du couple thermohygrométrique, des rayonnements solaires notamment. Des réactions particulières des organismes face à ces nouvelles conditions sont visibles, particulièrement chez les végétaux, mais aussi chez les animaux ou les champignons et lichens.

Plutôt que d'effets de l'altitude, il conviendrait de parler de variations liées à l'élévation, car l'altitude est une donnée brute qui n'a aucune conséquence par elle-même. Il faut distinguer deux types d'effets :

  • les changements brutaux et ponctuels dû à l'élévation rapide ;
  • les adaptations de moyen et long termes des organismes en altitude.

Les premiers effets sont spectaculaires et bien connus des alpinistes ; les seconds sont plus discrets et affectent aussi bien les hommes que l'écosystème. En particulier les sols d'altitudes sont souvent plus pauvres, plus acides, moins épais (diminution de la réserve utile des sols et du taux de saturation, qui peut exacerber le phénomène de [Dépérissement forestier dépérissement forestier])

Variations de champs physiques

Température

La variation de la température selon l'altitude dépend de l'endroit où l'on se situe dans l'atmosphère : troposphère (La troposphère est la partie de l'atmosphère terrestre située entre la surface du globe et une altitude d'environ 8 à 15 kilomètres, selon la latitude et la saison. Elle est plus épaisse à l'équateur qu'aux pôles. La frontière...), stratosphère (La stratosphère est la seconde couche de l'atmosphère terrestre, se situant au-dessus de la troposphère et sous la mésosphère. Les températures atteintes dans l'atmosphère sont stratifiées,...), mésosphère (La mésosphère est la couche de l'atmosphère terrestre comprise entre 50 km d'altitude, au-dessus de la stratosphère et 90 km d'altitude. La frontière avec la couche supérieure s'appelle la mésopause.) ou encore la thermosphère (La thermosphère est la couche d'atmosphère terrestre qui se situe au-dessus de la ionosphère. Elle commence à l'altitude de 90-100 km.).

Pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) atmosphérique

Elle diminue avec l'altitude de manière exponentielle (La fonction exponentielle est l'une des applications les plus importantes en analyse, ou plus généralement en mathématiques et dans ses domaines d'applications. Il existe plusieurs définitions...). Au niveau de la mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) elle vaut 1 atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) (soit 760 mmHg soit 1013,25 mb) alors qu'à 1 000 m elle ne vaut plus que 674 mmHg, à 4 800 m 416 mmHg et à 8 848 m 236 mmHg.

Intensité de la pesanteur (Le champ de pesanteur (ou plus couramment pesanteur) est un champ attractif auquel sont soumis tous les corps matériels au voisinage de la Terre : on observe ainsi qu'en un lieu donné tous les corps libres...)

Celle-ci varie en fonction de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre...) sur laquelle on se trouve et de l'altitude. Elle est inversement proportionnelle au carré (Un carré est un polygone régulier à quatre côtés. Cela signifie que ses quatre côtés ont la même longueur et ses quatre angles la même...) de la distance par rapport au centre. Sur Terre sa valeur est 9,814 m.s-2 au niveau de la mer, 9,811 m.s-2 à 1000 m et 9,802 m.s-2 à 4000 m.

Il s'agit là de l'attraction réelle de la pesanteur. Pour un corps immobile dans le repère terrestre (donc non sujet à l'accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique,...) de Coriolis) la pesanteur apparente est égale à la précédente diminuée de l'accélération centrifuge omega2 r où omega est la vitesse (On distingue :) de rotation de la terre (360 degrés par jour) et r la distance à l'axe des pôles. Cette accélération centrifuge est nulle aux pôles et vaut approximativement 0,034 m.s-2 à l'équateur ; la pesanteur apparente n'y est donc plus que d'environ 9,780.

Adaptation du corps à l'altitude

Réponse à court terme (quelques jours)

Chez l’homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par...) les effets de l’altitude sont principalement dus à la diminution de la pression partielle en dioxygène (Le dioxygène est une molécule composée de deux atomes d'oxygène, notée O2, qui est à l'état de gaz aux conditions normales de pression et de température.) dans l’air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines...) inspiré, et à la baisse de température. En effet, au repos, ces éléments causent à court terme une hyperventilation, augmentation de la ventilation, une tachycardie, augmentation de la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on emploie le mot fréquence...) cardiaque, ainsi qu'une diurèse (élimination d'une partie du volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) plasmatique (plasma sanguin) destiné à augmenter la proportion de globule rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) dans le sang).

Réponses à long terme (plusieurs semaines)

À plus long terme (à partir de 3 semaines environ), on observe une augmentation importante du nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de globules rouges (hématocrite) permettant un transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par...) de l’oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.) accru dans le sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des animaux. Un humain adulte est doté d’environ 5...). Ceci est la conséquence d'un pic d'EPO dans les premiers jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et...) d'exposition à l'hypoxie d'altitude. La consommation maximale d'oxygène (également nommée VO2 max) baisse en fonction de l’altitude. Ainsi, au niveau de la mer, l’homme est à 100 % de ces possibilités, alors qu’à 4 810 mètres (sommet du mont Blanc), il ne peut en disposer que de 70 % et seulement 20 % à 8 848 mètres (sommet de l'Everest).

L'effet « augmentation de la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de choses.) de globules rouges » est particulièrement recherché par certains sportifs, c'est la raison majeure de l'organisation (Une organisation est) de stage (Un stage est le plus souvent une période de formation, d'apprentissage ou de perfectionnement qui dure quelques jours à plusieurs mois dans un lieu adapté :) en altitude, parfois à plus de 3 000 mètres. Toutefois, cette polyglobulie peut entraîner dans certains cas un excès de globules rouges et la formation de caillots sanguins peut alors obstruer les veines et causer une thrombose veineuse profonde (phlébite) qui peut entraîner la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus...). La concentration en globules rouges (hématocrite) du sang de certaines populations vivant à haute altitude (Andes) est naturellement plus élevée.

Peut-on vivre à 4 000 mètres d'altitude ?

Un exemple : les habitants de Potosi en Bolivie andine sont perchés à 4 040 m. Ils sont tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) à fait habitués à ces conditions : leur sang est plus riche en globules rouges qui acheminent l'oxygène jusqu'aux organes. Par contre, pour les visiteurs, c'est un peu plus compliqué. La pression de l'air et de l'oxygène diminuées, leur capacité physique se réduit de 30 à 40 % en dépit de l'accélération cardio-respiratoire. Il faut environ deux semaines d'adaptation. Entre-temps, le visiteur peut souffrir du mal aigu des montagnes : maux de tête, nausées, œdèmes, etc.

Cures d'altitude

Des cures d'altitude — climatothérapie — sont aujourd'hui encore recommandées pour soulager temporairement certaines crises d'asthme (L'asthme (phon. : [asm]) du latin asthma signifiant « respiration difficile », est une maladie du système respiratoire touchant les voies aériennes supérieures et notamment les deux bronches, définie...) sutout dans le cas d'asthmes d'origine allergénique. Concernant la tuberculose (La tuberculose est une maladie infectieuse transmissible et non immunisante, avec des signes cliniques variables. Elle est provoquée par une mycobactérie du complexe tuberculosis correspondant à différents germes et...) les avis (Anderlik-Varga-Iskola-Sport (Anderlik-Varga-Ecole-Sport) fut utilisé pour désigner un projet hongrois de monoplace de sport derrière lequel se cachait en fait un monoplace de...) sont partagés ; en 2008 toutefois une étude turque trouvait une corrélation négative entre altitude et tuberculose :  l'influence de l'altitude sur l'incidence de la tuberculose proviendrait « en partie de la valeur de la pression partielle en oxygène dans la mesure où de fortes pressions en oxygène sont nécessaires à la propagation de Mycobacterium tuberculosis. » Concernant la coqueluche (La coqueluche est une infection respiratoire bactérienne peu ou pas fébrile de l'arbre respiratoire inférieur, mais d'évolution longue et hautement contagieuse. Deux bactéries du genre des...),on a pu également recommander non seulement des séjours en altitude — peu documentés «  » mais aussi des « vols coqueluche » (ou leur simulation en caisson hypobare).

À l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un...), les personnes souffrant de drépanocytose (La drépanocytose (du grec drepnos, faucille), également appelée hémoglobinose S, sicklémie, ou anémie à cellules falciformes (sickle-cell anemia en anglais), est une maladie...) doivent éviter les hautes altitudes.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

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