Une nouvelle étude a, pour la première fois, tracer une voie claire à travers un problème épineux :mesurer avec précision un effet puissant sur le niveau mondial de la mer qui persiste depuis la dernière période glaciaire.

À quelle vitesse la Terre est profonde, le manteau rocheux se remet du lourd fardeau des anciennes calottes glaciaires et les océans restent quelque peu incertains. Mais cet effet rebond, connu sous le nom d'ajustement isostatique glaciaire (AIG), est essentiel pour bien comprendre les causes du changement du niveau de la mer.

Même obtenir une solide maîtrise du niveau d'incertitude associé aux estimations du GIA s'est avéré insaisissable. La nouvelle étude offre un moyen plus rigoureux de sortir de ce fourré - en établissant un système formel pour évaluer cette incertitude. Cela devrait conduire à des estimations plus réalistes du changement du niveau de la mer, et une plus grande précision dans les projections de l'élévation future du niveau de la mer, selon les auteurs de l'étude.

"Savoir combien nous ne savons pas est la première étape, " dit Lambert Caron, chercheur post-doctoral au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie et auteur principal de la nouvelle étude publiée aujourd'hui dans Lettres de recherche géophysique , un journal de l'American Geophysical Union,

Essayez une simulation de la NASA de GIA du laboratoire Virtual Earth Systems du JPL ici.

Alors que de nouvelles découvertes basées sur des données solides font la une des journaux, mesurer les niveaux d'incertitude est également important pour les recherches scientifiques. C'est un problème particulièrement épineux dans l'étude du changement du niveau de la mer.

L'interprétation des données des satellites jumeaux GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) de la NASA en offre un exemple. En mesurant de subtils changements de gravité à la surface de la Terre, les satellites GRACE ont rassemblé un important ensemble de données de 15 ans, maintenant utilisé pour aider à déterminer dans quelle mesure l'élévation du niveau de la mer est causée par une masse d'eau supplémentaire. GRACE peut également être utilisé pour suivre différentes quantités d'eau de mer, changements dans la glace polaire et le mouvement de l'eau entre les océans et la terre.

GIA se profile à l'arrière-plan de ces mesures. Identifier plus précisément l'incertitude qui y est liée aide les scientifiques à séparer l'ère glaciaire et les processus actuels, y compris dans quelle mesure l'élévation du niveau de la mer est due à l'expansion de l'eau de l'océan à mesure qu'elle se réchauffe. La connaissance du GIA permet également de clarifier les tendances du stockage de l'eau sur terre, mesurées par satellite ainsi que par des instruments au sol. Une autre question qu'il peut aider à éclaircir :comment les altérations de la forme des bassins océaniques causées par le GIA contribuent aux changements apparents du niveau de la mer.

Mesure et incertitude

Des études antérieures ont tenté de mettre une barrière autour de l'incertitude en utilisant diverses méthodes, dit Caron. Ceux-ci comprenaient l'exécution de modèles informatiques répétés et l'élimination de tous sauf une poignée qui semblaient fournir la meilleure correspondance, ou "en forme, " à ce que montrent les données recueillies par GRACE et d'autres plateformes d'observation.

Les différences entre les modèles « les mieux adaptés » peuvent alors être utilisées pour révéler les niveaux probables d'incertitude dans l'interprétation des données.

"Les gens ont commencé à comparer une poignée de modèles, certains d'entre eux s'appuyant sur des hypothèses et des configurations similaires, et concluant que les différences entre eux étaient essentiellement l'incertitude que nous avions sur le GIA, " dit Caron. " C'est bien, mais il ne permet pas d'explorer l'ensemble des scénarios possibles. Nous avons besoin d'une approche plus formelle."

La nouvelle étude s'appuie sur des améliorations technologiques, qui ne sont devenus possibles qu'au cours de la dernière décennie, réaliser un grand nombre de simulations informatiques – dans ce cas, plus de 100, 000. En explorant plus systématiquement l'éventail des scénarios GIA, L'équipe de Caron cherche à faire des écarts entre les différents modèles une vertu. Ils ont formulé la question d'une nouvelle manière :à quel point les modèles peuvent-ils être différents tout en faisant correspondre les données ? De cette diffusion de modèles et d'une méthode appelée approche bayésienne, de meilleures statistiques sur l'incertitude peuvent être récupérées.

La nouvelle évaluation est également basée sur des mesures de séries chronologiques GPS de 459 sites en Europe, Amérique du Nord et Antarctique, et plus de 11, 000 enregistrements du niveau relatif de la mer, c'est-à-dire niveau de la mer par rapport à l'élévation du littoral. Cela permet d'examiner plus en détail les paramètres contrôlant le rebond GIA.

Le nouveau cadre se traduit par ce que Caron appelle les premières incertitudes formelles pour le GIA à l'échelle mondiale.

L'étude révèle une sous-estimation des niveaux d'incertitude pour les estimations GIA, a-t-il dit – d'une incertitude typique de 20 pour cent dans les études précédentes à une valeur médiane de 44 pour cent. Dans les régions polaires, Le GIA a un impact important sur l'interprétation des données gravimétriques.

Cela conduit à affiner les niveaux d'incertitude pour l'élévation du niveau de la mer dans des endroits spécifiques du monde. Dans la région de la Nouvelle-Orléans, par exemple, l'application de la nouvelle méthode permet de prévoir une élévation de 1 millimètre du niveau relatif de la mer par an, avec une incertitude de 0,4 millimètre par an.

Caron a déclaré qu'il espère que les nouvelles incertitudes formelles seront un outil utile non seulement pour les chercheurs, mais aussi pour les urbanistes.

"Nous voulons leur donner une mesure de confiance pour le scénario moyen, et quel est le pire scénario pour lequel ils devraient planifier - combien le pays doit-il investir dans la modernisation des infrastructures, reconstruire les jetées, ou pour atténuer les inondations, " il a dit.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.