La déclinaison magnétique.

La méthode la plus efficace pour déterminer l'orientation d'un mur est celle dite de la "planchette"qui revient à mesurer l'azimut du Soleil par rapport au mur à un instant ou, pour plus de précision, à une suite d'instants donnés. Quand la méthode est correctement mise en oeuvre l'orientation peut être obtenue à une fraction de degré près, précision tout à fait suffisante. On y a recours lors de l'installation d'un nouveau cadran ou de l'étude précise d'un cadran existant. Des programmes pratiques pour déterminer l'orientation d'une surface sont également décrits ici.

Néanmoins lors de la découverte d'un ancien cadran solaire il est intéressant d'avoir rapidement un ordre de grandeur de cette orientation. Et cela pour savoir si le cadranier de l'époque a eu raison ou (généralement) tort de ne pas tenir compte de l'orientation réelle du mur pour établir son cadran. Car peut-être en effet avait-il utilisé une boussole pour déterminer l'orientation du mur.

Pour une mesure rapide la boussole est le meilleur outil, et cet instrument devrait toujours figurer dans le bagage d'un chasseur de cadrans. Préalablement vous devrez avoir déterminé la valeur de la déclinaison magnétique D du lieu ou de la région où vous vous trouvez. Une valeur arrondie au degré le plus proche est suffisante, les mesures effectuées avec une boussole ne sont jamais plus précises.

Que vaut-elle actuellement en Bretagne, quelle valeur a-t elle prise et quelle valeur prendra-telle ?

Note : En gnomonique l'orientation d'un mur s'appelle également la déclinaison. Mais ici, afin de rester clair, nous n'utiliserons le mot déclinaison que pour la déclinaison magnétique, et nous parlerons de l'orientation du mur.

Ne pas perdre le nord

                Comme chacun sait une boussole indique le nord magnétique qui, d'une façon générale, ne coïncide pas avec le nord géographique. L'angle entre les deux directions s'appelle la déclinaison magnétique. Suivant la région du globe le nord magnétique est un peu à l'est ou à l'ouest du nord géographique, sans s'en écarter de plus de 30° depuis l'équateur aux régions tempérées. Au delà on s'approche des pôles magnétiques et la déclinaison est plus importante. Le pôle nord magnétique se situe actuellement en Russie

A notre époque, sur la Bretagne, la déclinaison est ouest, c'est-à-dire que l'aiguille d'une boussole pointe un peu à l'ouest du nord géographique. Elle est comprise entre 1,7° et 3,3° de l'est à l'ouest de la région. Une carte IGN au 1/25000^ème indique la valeur de la déclinaison pour le centre de la carte; cette valeur est valable pour toute la carte. Régulièrement sont publiées des cartes montrant la valeur de cette déclinaison à l'échelle de la France ou du globe entier.; et sur ces cartes les endroits où la déclinaison a la même valeur sont reliés par des lignes.

Pour la Bretagne les lignes d'égale déclinaison forment grosso modo un réseau de parallèles orientées NNE-SSW. Il y a des variations locales en particulier entre Rennes et Guerlédan, ainsi qu'au nord-ouest de Saint-Brieuc où les lignes forment des boucles. Mais cela n'a que peu d'importance en pratique pour ce qui nous concerne ici. Notons que cette déclinaison n'est pas constante. Sa variation est due au déplacement du pôle magnétique lié au mouvement des masses magmatiques à l'intérieur de la Terre. A l'heure actuelle, chez nous, elle diminue au rythme d'environ 9' par an, soit un degré en un peu plus de 6,5 ans. Elle devrait être nulle à Rennes vers 2025 et vers 2050 à Ouessant. A nouveau ce renseignement figure sur les cartes IGN.

Le tableau présenté dans une autre page donne les déclinaisons magnétiques pour le 1^er juillet 2019dans plusieurs villes de Bretagne.

L'orientation NNE-SSW se remarque bien par exemple dans l'alignement Fougères Chateaubriand Nantes ou Morlaix Quimper. Pour déterminer la déclinaison d'un lieu il suffit de déterminer la longitude de ce lieu et ensuite d'utiliser la formule mentionnée en bas du tableau. Si vous ne connaissez pas la longitude, une interpolation à vue avec des valeurs pour des villes voisines suffit pour obtenir le résultat cherché.

Orientation approximative d'un mur

La technique pour obtenir rapidement l'orientation du mur est simple. Mais deux cas se présentent suivant que vous utilisez une boussole classique avec une aiguille mobile devant une échelle graduée fixe; ou une boussole genre compas avec un disque mobile gradué porteur du repère Nord. Dans les deux cas, mais surtout dans celui de la boussole classique, l'idéal est que cette instrument soit fixée sur un socle rectangulaire, dont le bord lissera un peu les aspérités éventuelles du mur, qui est le plus souvent en granit. Le cas échéant, pour gommer ces aspérités, vous pouvez aussi appliquer une longue règle (en bois ou en plastique) contre le mur et en la déplaçant jusqu'à ce que vous jugiez qu'elle rend bien compte de l'orientation du mur. Il suffit ensuite de mesurer l'orientation de cette règle. Lors des mesures, faites attention que votre montre ou un objet métallique ne vienne pas fausser les indications de la boussole.

Boussole à aiguille

Dans le premier cas placez l'indication N de votre boussole contre le mur de sorte que le diamètre Nord-Sud soit perpendiculaire au mur. Attendez que l'aiguille se soit stabilisée et lisez la valeur A de la graduation qui s'affiche en face de l'aiguille. Ce sera la valeur lue dont on déduira l'azimut du mur par le tableau ci-dessous. Une déclinaison Ouest, comme sur toute la Bretagne actuellement, est comptée positive.

Nous avons considéré trois gammes de valeurs mesurées pour que le résultat du calcul soit toujours positif.

Exemples :

Déclinaison magnétique pour le lieu : 4°W d'où : 360 - D = 356°

Valeur lue A : 342°

Orientation du mur : 14° Ouest

Valeur lue A : 357°

Orientation du mur : 1° Est (dans ce cas on peut légitimement prendre 0)

Valeur lue A : 32°

Orientation du mur : 36° Est

Boussole genre compas

Dans le deuxième cas, le compas, il suffit de coller la boussole contre le mur ou contre la règle, et de bien repérer le point de contact avec le mur. Vous laissez à nouveau votre compas se stabiliser et vous notez la valeur de l'échelle mobile graduée qui s'affiche en face du point de contact. A nouveau on en déduit l'orientation du mur par le tableau ci-dessous.

Exemples :

Déclinaison magnétique pour le lieu : 4°W

Valeur lue A : 3°

Orientation du mur : 1° Est (dans ce cas on peut tout aussi légitimement prendre 0)

Valeur lue A : 28°

Orientation du mur : 24° Ouest

Valeur lue A : 250°

Orientation du mur : 114° Est

 De toutes façons dans la grande majorité des cas les murs qui portent des cadrans verticaux courants ne sont jamais très déclinants, de l'ordre de 30° au maximum.

Valeurs dans les siècles passés

Un telle information peut être utile et constituer une piste pour savoir la raison pour laquelle un cadranier a choisi une certaine valeur de la déclinaison d'un mur pour tracer son cadran. Autrefois comme maintenant, une mesure rapide à la boussole était toujours plus expéditive et plus simple, bien que moins précise certes, que des mesures d'azimut solaire que l'on ne savait pas toujours exploiter.

A partir des données publiées sur l'évolution du champ magnétique terrestre dans le passé il est possible d'estimer la valeur de la déclinaison D pour la Bretagne à ces époques.De là on peut proposer la formule suivante pour l'évolution de la déclinaison. Elle est valable pour une année A entre 1550 et 1840 pour le centre de la Bretagne. Ajouter un degré à l'ouest de la région et ôter un degré à l'est.

D = 6 + 17,5*SIN (0,75*(A-1700))

D est donnée directement en degré; une valeur positive indique une déclinaison ouest et négative une déclinaison est. Le résultat est à arrondir au degré le plus proche. Par exemple voici les valeurs de 50 en 50 ans pour le centre Bretagne.

Ce ne sont pas des valeurs à prendre au degré près. Vous voyez par exemple qu'entre 1650 et 1700 la déclinaison est très proche de zéro, valeur atteinte vers 1680.  Plus à l'est du côté de Paris, la déclinaison fut nulle vers 1660 et ce passage par zéro avait inspiré à un ivoirier de Dieppe, Ch. Bloud, un type de cadran solaire très particulier. Cest une variante du cadran analemmatique dans laquelle l'heure est indiquée non plus par l'ombre d'une tige une fois que le cadran a été dirigé vers le nord, mais par l'aiguille d'une boussole une fois que la cadran a été orienté vers le Soleil. Ce type de cadran cessa de fonctionner correctement et perdit donc de son interêt au fur et à mesure qu'en France, la déclinaison s'écartait sensiblement vers l'ouest. Mais, maintenant que dans nos régions, la déclinaison retourne vers zéro (c'est déjà le cas à l'est de la France) ce genre de cadran pourrait reprendre, symboliquement, du service, et même jouer un rôle éducatif.

Bibliographie

D. Savoie : La Gnomonique, Ed. Les Belles Lettres, 2001

R Sagot : Mesure de la déclinaison d'un cadran, l'Astronomie, février 1988.

Mise à jour 04 novembre 2019