Les autoroutes du web en questions

On ne les voit presque jamais et pourtant ils font des kilomètres de long et nous permettent de communiquer d’un bout à l’autre de la planète. Les câbles sous-marins sont devenus l’infrastructure essentielle de notre monde. On vous explique tout.

C’est quoi cette histoire de câbles sous-marins ?

Oubliez les mots « virtuel », « cyberespace », « cloud », ces termes trompeurs qui laissent à penser que nos appels, nos photos ou nos emails se télétransporteraient sans effort d’un coin à l’autre du globe, jusqu’à nos smartphones, ordinateurs et autres machines. Bien qu’invisible, le web est tout ce qu'il y a de plus palpable. « Si internet est un phénomène mondial, si nous vivons dans un village planétaire, c'est parce qu'il existe des câbles sous l'océan », rappelle Andrew Blum, auteur de Tubes : A Journey to the Center of the internet. Pour le prouver, le journaliste américain est allé « visiter » l'internet « physique », comme il le raconte dans une conférence TED. Pour fonctionner, il a en effet besoin d'infrastructures colossales, essentiellement de tuyaux de plastique et d'acier et de gros data centers  qui font le lien avec les réseaux de communication terrestres. Sans ça, pas d’internet ni de coups de fil avec votre cousin Paul de New York, pas plus que de WhatsApp ou de Netflix.

Et les satellites alors ?

Contrairement aux idées reçues, les satellites ne représentent même pas 1% des échanges de données. Très utiles pour atteindre des zones reculées par exemple, ils coûtent en revanche beaucoup plus cher que les câbles et sont moins rapides. Près de 99% du trafic intercontinental est assuré par les lignes sous-marines. On comprend dès lors mieux pourquoi certains parlent de « colonne vertébrale »* du web. Ou, moins poétique, d’« autoroutes de l'internet ».

Si vous n’avez toujours rien compris, on vous a fait des dessins :

Combien y a-t-il de câbles ?

Aujourd’hui, la plupart des pays côtiers disposent d’au moins un câble sous-marin. Comme on le voit sur la carte de TeleGeography, une société américaine spécialisée dans l’analyse des données de télécommunications, l’Antarctique, la Corée du Nord, l’Erythrée ou encore l'île de Pâques font partie des rares zones du globe non connectées au reste du monde. Selon notre décompte, fin février 2019, cette immense toile comptait quelque 380 câbles en service, soit environ 1,2 million de kilomètres de « tuyaux » qui serpentent sous les mers. Une soixantaine d’autres sont en projet ou en cours de construction. Des très courts comme le CeltixConnect-1 et ses 131 km entre l’Irlande et la Grande-Bretagne, et des très longs qui font l’équivalent du tour de la Terre, tel que le SeaMeWe-3, 39 000 km, qui relie l'Allemagne à la Corée du Sud, en passant par l'Australie ou encore le Pakistan.


Source : https://www.submarinecablemap.com/


Comment ça marche ?

Les câbles sous-marins actuels fonctionnent grâce à la technologie de la fibre optique. Un long fil de verre de la taille d’un cheveu (une cinquantaine de microns) avec une propriété exceptionnelle : transporter la lumière. L'information électrique envoyée par votre ordinateur est transformée en une série d'impulsions lumineuses. Grâce à la fibre, cette lumière va traverser le câble d’une extrémité à l’autre à très grande vitesse. Au bout, les signaux lumineux sont à nouveau convertis en informations électriques. A l’intérieur d’un câble, on peut loger une ou plusieurs paires de fibres. Une pour le chemin des informations dans un sens, et une pour le chemin des données dans l’autre.

 

A quoi ça ressemble ?

Grosso modo, en haute mer, un câble de télécommunication a le diamètre d’un gros tuyau d’arrosage, mais près des côtes il est en général un peu plus épais. Tout simplement car à ces endroits-là on renforce leurs couches protectrices de plastique pour les rendre plus robustes.

Comment pose-t-on ces câbles ?

Installer ces kilomètres de fibres d’un côté à l’autre des océans n’est pas chose facile. Il faut bien sûr d’abord définir leur route, en fonction du relief sous-marin notamment. En France, Alcatel Submarine Networks (ASN) fait partie de la poignée d’entreprises au monde qui ont la capacité d’assurer la production, l’installation et la maintenance des câbles. Les lignes fabriquées dans ses usines de Calais sont ensuite chargées à bord d’immenses navires câbliers de 150 mètres de long sur 25 mètres de large. Une opération qui prend déjà un mois. Imaginez la taille de la bobine ! Il s’agit ensuite de dérouler le câble et de le laisser se déposer au fond de l’eau, jusqu’à 8 000 mètres de profondeur. Près des côtes, par mesure de sécurité, la ligne est « ensouillée », comme on dit dans le jargon, c’est-à-dire enterrée. Cette mission accomplie, il reste à l’amarrer sur la terre ferme à une station d’atterrissement . C’est de là que le câble est relié au réseau terrestre.

 

Pour en savoir plus, vous pouvez aller regarder la conférence en ligne du chercheur Bruno Vinouze. C’est ici.

Depuis quand ça existe ?

L'idée de mettre des fils au fond des océans pour relier les continents ne date pas d'hier. C'est en 1851 que le premier câble sous-marin entre le cap Gris-Nez, en France, et le cap Southerland, en Angleterre, est posé. Mais la grande épopée a lieu quelques années plus tard. Nous sommes en août 1857 et un jeune millionnaire américain du nom de Cyrus W. Field s'est mis en tête une idée un peu folle : relier le Nouveau Monde à l'Ancien par un câble de près de 4 000 km entre Terre-Neuve et l'île de Valentia, en Irlande. Mais le câble se rompt et c'est un échec... Nouvelle tentative l'été suivant. L'Agamemnon de la marine britannique et le Niagara des Américains transportent chacun la moitié du câble. Ils se rejoignent au milieu de l'Atlantique et parviennent à relier ses deux extrémités. Puis ils repartent chacun de leur côté en déroulant délicatement la ligne.

Cette fois, l'opération est un succès. La reine Victoria et le président Buchanan échangent des messages euphoriques. Las, cette première liaison par câble sous-marin ne tiendra pas longtemps, mais l'essentiel est là. Le premier pas de la révolution des communications est franchi. En 160 ans, nous allions passer du morse avec quelques dizaines de mots transmis à l’heure, à 48 000 communications téléphoniques circulant par heure en 1988, sept millions en 2001, et aujourd'hui des millions d'heures de vidéo qui transitent chaque seconde par les câbles.

On vous a retracé 160 d’histoire des câbles de télécommunication en trois minutes :

Pourquoi en a-t-on tant besoin ?

« A quoi ressemble la vie, en 2019, quand on se retrouve soudainement coupé d’internet ? » s’interrogeait Le Monde, le 4 février dernier. Le quotidien racontait les deux semaines d’« obscurité digitale » subies par les quelque 100 000 habitants de l'archipel des Tonga, en plein océan Pacifique, après la rupture du câble sous-marin qui les raccorde au reste du monde via les Fidji ainsi que de son extension. Et les conséquences pour le pays : appels internationaux impossibles, paiements par carte bancaire très perturbés, de même que les transferts d’argent venus de la diaspora. Un satellite a bien pris le relais pour les urgences, mais pas question d’utiliser les réseaux sociaux, trop gourmands en bande passante.

 

C'est lors de ce genre d'incident que l'on mesure le mieux à quel point nous sommes aujourd'hui dépendants de cette ossature du net. « Au service des télécommunications et du web, les fils de fibre optique apparaissent désormais comme les vecteurs principaux d'une économie mondiale devenue largement connectée », explique Camille Morel*, doctorante au Centre lyonnais d'études de sécurité internationale et de défense (CLESID) à l'Université Jean Moulin Lyon III, dans son article sur les « vulnérabilités du système câblier ». Car internet est désormais partout : commerce, administration ou encore opérations militaires. Et bien sûr finance : dans un monde où le temps c’est de l’argent, les câbles optiques permettent aux traders haute fréquence d’effectuer des transactions entre places boursières du monde entier en quelques nanosecondes. Des usages qui n’en finissent pas de croître. Entre la croissance du nombre d'internautes, la généralisation de la vidéo, la multiplication des terminaux et le développement des objets connectés ou encore des outils de stockage, le spécialiste américain des réseaux Cisco juge que le trafic internet mondial sera encore multiplié par sept d’ici 2021, avec une croissance de plus de 40% par an.



 
 

Pour Camille Morel, les câbles sous-marins haut débit sont donc plus que jamais une « infrastructure critique », selon la définition de Benoît Rozel citée dans son article.

« Les infrastructures critiques sont les constructions décisives pour notre société. On peut définir simplement les infrastructures critiques comme l’ensemble des systèmes essentiels. Ainsi, les réseaux électriques, de télécommunications, d’eau, de gaz et de pétrole [...] sont considérés comme des infrastructures critiques. Aux États-Unis, la définition est même un peu plus large. Selon le rapport de la commission de protection des infrastructures critiques, ces dernières sont les infrastructures qui sont tellement vitales que leur indisponibilité ou destruction aura un impact affaiblissant sur la sécurité nationale ou économique. »

Ces pipelines de l'information sont tout simplement devenus vitaux dans nos sociétés connectées. Mais alors, que se passerait-il si ces liens venaient à lâcher ?

*Camille Morel est doctorante au Centre lyonnais d'études de sécurité internationale et de défense (CLESID) à l'Université Jean Moulin Lyon III. Elle est associée à l'Institut de recherche stratégique de l'Ecole militaire (IRSEM) et soutenue par la Direction générale des relations internationales et de la stratégie (DGRIS).

*Florence Smits et Tristan Lecoq, « Les routes du fond des mers : la colonne vertébrale de la mondialisation », AFRI Volume XVIII, 2017.

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