La seconde intercalaire : fin programmée pour 2035

Résumé scientifique

L'article d'Astronoo explore la seconde intercalaire, un ajustement du temps universel destiné à compenser les irrégularités de la rotation terrestre face au temps atomique. Il décrit les mesures du Temps Universel (UT) et du Temps Atomique International (TAI), les causes des dérives (marées, séismes, mouvements du noyau interne) et le rôle de l'IERS. L'article revient sur les 27 secondes ajoutées depuis 1972 et évoque les enjeux de cette pratique pour les systèmes informatiques, ainsi que la décision d'abandonner la seconde intercalaire à partir de 2035.

Pourquoi ajoute-t-on de temps en temps une seconde à nos horloges ?

Cet article est consacré à la seconde intercalaire, un mécanisme subtil qui synchronise le temps atomique ultra-précis avec la rotation irrégulière de la Terre. Alors que les horloges atomiques au césium définissent une seconde invariable depuis 1967, la rotation terrestre ralentit et accélère sous l'effet des marées, des mouvements du noyau interne et des variations climatiques. Cette différence, bien que microscopique, s'accumule et atteint plusieurs dizaines de secondes par siècle.

Pour maintenir la cohérence entre le temps universel (UT1) et le temps atomique (TAI), le Service international de la rotation terrestre (IERS) décide d'ajouter ou de retrancher une seconde intercalaire lorsque l'écart dépasse 0,9 seconde. Depuis 1972, seuls des ajouts ont été effectués, totalisant 27 secondes à ce jour.

Mais cette correction, qui semble anodine, perturbe les systèmes informatiques et les réseaux de télécommunication. Aussi, en 2022, la Conférence générale des poids et mesures a décidé d'abandonner la seconde intercalaire à l'horizon 2035, pour permettre une gestion plus fluide du temps mondial. L'article retrace l'histoire, les enjeux scientifiques et techniques de cette éphémère seconde.

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Ajouter ou retrancher une seconde ?

Le Temps Universel, une mesure de la rotation terrestre

Depuis 1972, le Temps Universel (UT) est le temps synchronisé sur la rotation de la Terre. On le mesure en observant précisément le passage de quasars lointains au méridien du lieu d'observation moyennant quelques corrections. Avec cette méthode, les astronomes obtiennent une précision de l'ordre de la microseconde (10^-6 seconde). Mais la rotation de la Terre sur son axe n'est pas régulière.

Le Temps Atomique International, une référence invariable

Le Temps Atomique International (TAI) est l'échelle de temps basée sur la définition de la seconde et il est calculé à partir de 349 horloges atomiques au césium réparties sur Terre. Cette référence utilisée partout dans le monde en temps réel a une précision de 10^-10 seconde avec le césium 133 (Cs133). Ce temps isochrone à usage scientifique est appelé le Temps Terrestre (TT).

Les causes des dérives entre les deux échelles de temps

Compte tenu de l'irrégularité de la rotation de la Terre, le temps universel petit à petit dérive par rapport au temps atomique. Cette dérive est importante de l'ordre de 35 secondes depuis 1972. Ces micros dérives cumulées sont dues aux effets de marée de la Lune et du Soleil, aux variations saisonnières des calottes glaciaires, aux tremblements de terre, aux tsunamis et aux différents mouvements du noyau interne de la Terre.

L'ajustement par seconde intercalaire

Les dérives entre les deux horloges, TU et TAI, doivent être corrigées, c'est pour cela que depuis 1972, 27 secondes ont été ajoutées au temps universel. Ces secondes sont appelées secondes intercalaires ou encore seconde additionnelle.

Depuis l'origine de la mesure du TAI, le Service International de la Rotation Terrestre et des Systèmes de Référence (IERS) situé à l'Observatoire de Paris, n'a fait que des ajouts de secondes intercalaires. Cette seconde intercalaire est produite à partir d'un certain écart entre les horloges, ≈0,5 seconde.

Annonce et diffusion de la seconde intercalaire

L'annonce est faite à l'avance par un bulletin d'information, le Bulletin C publié tous les 6 mois. La diffusion est arbitrée par l'Union internationale des télécommunications.

N.B. :
En 2015, en France cette seconde intercalaire est intervenue avec l'heure d'été le 1er juillet au matin. Les horloges ont affiché 1h 59min 59s, puis 1h 59min 60s, puis 2h 00min 00s. L'ajout de cette seconde corrélé aux variations de la rotation de notre planète est décidé au niveau mondial à l’Observatoire de Paris au sein du laboratoire Systèmes de Référence Temps-Espace - SYRTE.

Les alternatives à la seconde intercalaire après 2035

À partir de 2035, la seconde intercalaire sera abandonnée. Plusieurs options sont envisagées pour gérer l'écart croissant entre UTC et UT1 :

Laisser l'écart grandir

L'UTC ne sera plus ajusté, et l'écart avec UT1 pourra atteindre 1 seconde vers 2035-2040, puis plusieurs secondes.
Avantage : Simplicité pour les systèmes informatiques.
Inconvénient : À long terme (dans ~100 ans), l'écart pourrait dépasser 1 minute, posant problème pour les observations astronomiques.

Ajuster l'UTC par sauts plus grands

Au lieu d'ajouter 1 seconde, on pourrait ajouter 1 minute tous les 50-100 ans.
Avantage : Moins de perturbations pour l'informatique.
Inconvénient : Un saut de 1 minute serait encore plus difficile à gérer que 1 seconde.

Utiliser une échelle de temps hybride

Certains proposent de créer une nouvelle échelle de temps, combinant la stabilité du TAI et la rotation terrestre, mais sans secondes intercalaires.
Exemple : Le Temps Terrestre (TT) est déjà utilisé en astronomie, mais il n'est pas synchronisé avec la rotation terrestre.

Impact sur les technologies modernes

La seconde intercalaire pose des défis majeurs pour :

Les systèmes informatiques

Bases de données : Certaines ne gèrent pas les secondes 60 (ex. : MySQL avant 2017).
Protocoles temps : Le NTP (Network Time Protocol) doit être mis à jour pour diffuser la seconde 60.
Applications web : En 2012, des sites comme Reddit, LinkedIn, ou Cloudflare ont subi des interruptions.
Systèmes embarqués : Les GPS, les satellites, et les réseaux électriques doivent synchroniser leur temps avec une précision extrême.

Les infrastructures critiques

Réseaux électriques : Une désynchronisation pourrait causer des pannes en cascade.
Marchés financiers : Les transactions boursières dépendent d'un temps ultra-précis (ex. : Nasdaq utilise des horloges atomiques).
Télécommunications : Les réseaux 5G/6G nécessitent une synchronisation à la microseconde près.

Solutions techniques actuelles

Pour contourner le problème, certaines entreprises utilisent :

Le "leap smear" : Google étale la seconde intercalaire sur 24 heures (ex. : +1 ms toutes les 864 secondes).
L'ignorance pure : Amazon et Microsoft synchronisent leurs serveurs sur le TAI, sans secondes intercalaires.
Les horloges hybrides : Combinaison de GPS et d'horloges atomiques locales.

Tableau des secondes intercalaires

Historique des ajouts depuis 1972

En 1958, les deux horloges, Temps Universel (UT1) et Temps Atomique International (TAI) sont déclarées synchrones. En 1972, 10 secondes les séparent. On a gardé ce décalage initial mais depuis, 27 secondes intercalaires ont été ajoutées au temps universel pour corriger ses dérives.

Entre 2016 et 2026, la Terre a tourné régulièrement sans sursaut, ou plus exactement les dérives dans un sens ont compensé les dérives dans l'autre sens, et l'écart est resté constant.

Historique des secondes intercalaires (1972-2026)
Année	30 juin	31 déc.	Année	30 juin	31 déc.
1972	+1	+1	2000	0	0
1973	0	+1	2001	0	0
1974	0	0	2002	0	0
1975	+1	0	2003	0	0
1976	+1	0	2004	0	0
1977	+1	0	2005	0	+1
1978	0	+1	2006	0	0
1979	0	+1	2007	0	0
1980	0	0	2008	0	+1
1981	+1	0	2009	0	0
1982	+1	0	2010	0	0
1983	+1	0	2011	0	0
1984	0	0	2012	+1	0
1985	+1	0	2013	0	0
1986	0	0	2014	0	0
1987	0	+1	2015	+1	0
1988	0	0	2016	0	+1
1989	0	+1	2017	0	0
1990	0	+1	2018	0	0
1991	0	0	2019	0	0
1992	+1	0	2020	0	0
1993	+1	0	2021	0	0
1994	+1	0	2022	0	0
1995	0	+1	2023	0	0
1996	0	0	2024	0	0
1997	+1	0	2025	0	0
1998	0	+1	2026	0	0
1999	0	0

Références

FAQ : Tout savoir sur la seconde intercalaire

Qu'est-ce qu'une seconde intercalaire ?

Une seconde intercalaire est une seconde additionnelle ajoutée (ou retranchée) au temps universel coordonné (UTC) pour compenser le décalage entre le temps atomique, parfaitement régulier, et la rotation de la Terre, irrégulière. Elle permet de maintenir l'écart entre UTC et le temps universel UT1 inférieur à 0,9 seconde.

Pourquoi la rotation de la Terre n'est-elle pas régulière ?

La rotation terrestre subit des variations à court et long terme : les effets de marée de la Lune et du Soleil la ralentissent progressivement, tandis que des événements soudains comme les séismes ou les mouvements du noyau interne peuvent l'accélérer ou la ralentir. Les variations saisonnières des calottes glaciaires influencent également la vitesse de rotation.

Comment la seconde intercalaire est-elle décidée et annoncée ?

Le Service international de la rotation terrestre et des systèmes de référence (IERS) surveille en permanence l'écart entre UT1 et TAI. Lorsque cet écart dépasse le seuil de 0,9 seconde, l'IERS publie un Bulletin C pour annoncer l'ajout ou le retrait d'une seconde intercalaire, généralement prévu pour le 30 juin ou le 31 décembre. La décision est prise en concertation avec l'Union internationale des télécommunications.

Combien de secondes intercalaires ont été ajoutées depuis 1972 ?

Depuis l'introduction du système en 1972, 27 secondes intercalaires ont été ajoutées (aucun retrait n'a encore eu lieu). La dernière a eu lieu le 31 décembre 2016. Depuis 2017, l'écart entre UT1 et TAI est resté inférieur au seuil, et aucune nouvelle seconde intercalaire n'a été programmée.

Quels sont les problèmes causés par la seconde intercalaire ?

L'ajout ou le retrait d'une seconde intercalaire perturbe les systèmes informatiques et les réseaux de télécommunication qui reposent sur un temps continu. Les protocoles comme NTP (Network Time Protocol) et les bases de données doivent gérer cette anomalie, ce qui peut entraîner des bugs, des décalages horaires et des interruptions de service, comme cela s'est produit en 2012 pour certains sites web.

Pourquoi l'abandonner en 2035 ?

En 2022, la Conférence générale des poids et mesures (CGPM) a décidé d'abandonner la seconde intercalaire à partir de 2035. L'objectif est de simplifier la gestion du temps mondial pour les technologies numériques, qui souffrent de cette irrégularité. À partir de 2035, la différence entre UTC et UT1 pourra atteindre une seconde entière, puis plusieurs secondes, sans correction systématique.

Comment les entreprises gèrent-elles la seconde intercalaire aujourd'hui ?

Plusieurs stratégies sont utilisées :

Le "leap smear" (Google) : Étaler la seconde intercalaire sur 24 heures.
Ignorer la seconde (Amazon, Microsoft) : Synchroniser les serveurs sur le TAI.
Utiliser des horloges hybrides : Combiner GPS et horloges atomiques locales.