211service.com
À la découverte de la surface du Groenland
Le Groenland détient suffisamment d'eau pour élever le niveau mondial de la mer de sept mètres, et le sud du Groenland montre déjà une fonte accélérée. Mais le taux de cette fonte et d'autres dynamiques de la glace sont mal compris, en partie parce que la surface du Groenland est si incroyablement blanche et sans relief sur les images satellites ordinaires. Désormais, une nouvelle approche de traitement d'image donne une vue plus claire des caractéristiques intérieures subtiles, fournissant des indices plus précis sur les mouvements glaciaires et une meilleure idée des futures augmentations du niveau de la mer.
Une nouvelle approche du traitement des données satellitaires des calottes glaciaires permet d'obtenir des images telles que celle-ci : la première image détaillée d'une formation de glace en forme de pipette de 600 par 50 kilomètres connue officieusement sous le nom de NEGIS (pour Northeast Greenland Ice Stream). NEGIS n'était même pas connu de la science avant 1991. La nouvelle approche de traitement montre des structures et des caractéristiques qui donnent des indices sur la façon dont cette partie et d'autres du Groenland et de l'Antarctique fondent. NEGIS glisse vers la mer à quelques centaines de mètres par an.
La technologie commence avec pas moins de 94 images rouges et infrarouges de la même région, prises par deux satellites de la NASA, appelés Terra et Aqua, qui ont des orbites polaires et traversent le Groenland plusieurs fois par jour. Chaque image brute – une mesure de la lumière provenant de la surface – a une résolution de 250 mètres par pixel. Mais en alignant et en faisant la moyenne des valeurs dans les zones de chevauchement de pixels entre plusieurs images de la même zone, les chercheurs du National Snow and Ice Data Center de l'Université du Colorado à Boulder ont réduit la résolution à 100 mètres par pixel et quadruplé à peu près le contraste. sensibilité.
À titre d'exemple de gain, les chercheurs obtiennent enfin une image claire d'une formation de glace en forme de compte-gouttes de 600 par 50 kilomètres connue officieusement sous le nom de NEGIS (pour Northeast Greenland Ice Stream). Cette caractéristique massive - qui glisse vers la mer à quelques centaines de mètres par an - n'était même pas connue de la science avant 1991. Et elle n'a été photographiée en détail que ces derniers mois. Ce que nous avons fait maintenant, c'est voir jusqu'où elle va en amont, à quelle distance elle se rapproche du sommet du Groenland, et voir quelques structures sur les bords, pour avoir une idée [de] la vitesse à laquelle la glace s'écoule et dans quelles directions elle s'écoule, explique Ted Scambos, scientifique principal et glaciologue au centre de Boulder, qui a co-développé l'approche de traitement d'image.
Scambos dit que de telles informations sont essentielles pour déterminer à quelle vitesse la glace du Groenland se déversera dans l'océan et commencera à inonder les côtes du monde. La même technologie est appliquée aux images de l'Antarctique, dont la calotte glaciaire contient suffisamment d'eau pour élever le niveau de la mer de 65 mètres si tout fond. Le taux d'une telle fonte est l'un des effets du réchauffement climatique les plus mal compris mais les plus importants.
Cela nous donne une meilleure résolution des structures subtiles à l'intérieur de la calotte glaciaire, explique Scambos. À l'œil nu, cela ressemble à une plaine blanche et lisse. Mais il y a des collines, des bosses et des crêtes qui nous montrent comment la glace s'écoule et comment elle s'écoulera des glaciers. Une fois que nous nous éloignons de la côte, les caractéristiques qui sont importantes ont trait à la façon dont la glace s'écoule. Il peut s'agir de collines et de vallées très subtiles qui vous montrent comment la glace quitte le continent. Ce que nous avons, c'est une carte qui montre des détails beaucoup plus à l'intérieur des terres, beaucoup plus loin qu'avant. D'autres images montrent simplement l'intérieur de la calotte glaciaire comme une surface blanche vierge sans aucune caractéristique.
La technologie utilise des satellites d'observation de la Terre existants. Mais ce ne sont pas les seuls là-haut. D'autres satellites, notamment les capteurs Landsat et ASTER de la NASA, sont également connus pour produire des images nettes de la planète mère. Le principal avantage de Terra et Aqua, cependant, est la plus grande sensibilité aux contrastes de lumière subtils - une grande aide lorsque le sujet photographique est une vaste surface blanche. De plus, Terra et Aqua sont disponibles plus souvent. Landsat ne traverse pas le même endroit plus d'une fois tous les 16 jours. Étant donné que de nombreuses images satellites sont inutilisables en raison de la couverture nuageuse, il faudrait en pratique plusieurs centaines d'images Landsat pour créer une carte similaire, explique Scambos.
La nouvelle approche permet également une réévaluation rapide de l'ensemble de la feuille sur le Groenland pour détecter d'importants changements à court terme. En fait, la technologie permet aux scientifiques de créer une nouvelle image haute résolution de la feuille entière tous les deux mois. Et si les scientifiques décident qu'ils aimeraient un autre regard sur une petite zone, d'autres satellites peuvent potentiellement être mis à contribution.
Le sujet est d'un intérêt plus qu'académique, note Mark Fahnestock, géologue à l'Université du New Hampshire, à Durham, qui a collaboré avec Scambos sur la technologie. Fondamentalement, la calotte glaciaire du Groenland a produit, au cours des six ou sept dernières années, 40 pour cent de plus de glace qu'elle ne l'était dix ans plus tôt, dit Fahnestock. Nous essayons de comprendre pourquoi, afin d'avoir une idée de la façon de le projeter dans le futur. Une fois que cette compréhension deviendra plus claire, les scientifiques seront en mesure de dire au monde à quelle vitesse et à quelle distance le niveau de la mer pourrait s'élever. Cela pourrait même inciter les décideurs politiques à réduire les émissions de gaz à effet de serre et à planifier le recul des côtes et l'inondation des zones peuplées.
L'une des tendances inquiétantes au Groenland est la croissance d'énormes lacs de fonte des glaces qui se forment au sommet de la calotte glaciaire pendant les mois d'été. Ces masses d'eau trouvent des fissures et s'écoulent profondément dans la calotte glaciaire, avec un effet incertain. La nouvelle technologie d'imagerie peut voir ces fissures et comment elles évoluent, dit Fahnestock.
À un niveau élevé, la technologie peut montrer la glace comme une sorte de rivière au ralenti. Dans une rivière, vous pouvez voir des vagues stationnaires et des rapides, dit Fahnestock. C'est le même genre d'image de la glace, même si elle se déplace beaucoup plus lentement. Vous voyez cette bosse parce que cette glace est en mouvement. Le taux de fonte de la calotte glaciaire est mal compris, et savoir où il est cahoteux nous permet de comprendre pourquoi le Groenland change aussi vite qu'il l'est aujourd'hui, dit-il.