Un trou inhabituel dans la couverture de glace de mer au-dessus de l'océan Arctique et des zones inexplorées du substratum rocheux sous la calotte glaciaire du Groenland sont parmi les cibles de la cartographie de l'état des glaces arctiques de cette année par la mission aéroportée Operation IceBridge de la NASA.

Le 22 mars, La NASA a terminé le premier vol IceBridge de sa campagne printanière dans l'Arctique avec une enquête sur la glace de mer au nord du Groenland. Cette année marque la dixième campagne du printemps arctique pour IceBridge. Les vols se poursuivent jusqu'au 27 avril, prolongeant la cartographie de la mission sur une décennie des zones les plus changeantes de la calotte glaciaire du Groenland et mesurant l'épaisseur de la glace de mer dans l'ouest du bassin arctique.

L'équipe et les instruments d'IceBridge volent sur le P-3 Orion de la NASA. L'avion transporte un altimètre laser bicolore qui mesure l'élévation de la surface en transmettant à la fois des impulsions laser infrarouges et vertes, trois types de radars pour étudier les couches de glace et le substratum rocheux du Groenland, une caméra haute résolution pour créer des cartes couleur de glace polaire, un imageur hyperspectral qui prend des mesures sur des centaines de longueurs d'onde, et des caméras infrarouges pour mesurer les températures de surface des glaces de mer et de terre.

IceBridge a poursuivi ses observations des changements dans l'élévation de la glace polaire après la fin de la glace de la NASA, Nuage, et la mission Land Elevation Satellite (ICESat) en 2009. Le successeur de ce satellite, ICESat-2, est prévu pour le lancement en septembre.

"Après la campagne de cette saison, IceBridge aura comblé le fossé entre les enregistrements de mesures ICESat et ICESat-2, " dit Nathan Kurtz, Le scientifique du projet IceBridge et chercheur sur la glace de mer au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. "Avec ICESat-2, nous reviendrons sur l'observation des changements à l'échelle mondiale et tout au long de l'année, et des travaux seront en cours pour connecter l'ICESat, Pont de glace, et les enregistrements ICESat-2 pour mieux comprendre les changements dans la couverture de glace polaire de la Terre d'une nouvelle manière passionnante. »

Au cours de ses dix années d'opérations dans l'Arctique, IceBridge a collecté une mine de données qui vont au-delà du changement d'altitude de la glace. Il comprend également des enregistrements de l'accumulation de neige sur la calotte glaciaire et de l'épaisseur de la neige sur la glace de mer, mesures de la topographie du substratum rocheux sous la calotte glaciaire et de la forme de la cavité océanique sous les plates-formes glaciaires.

"L'élévation de la surface de la glace et ses changements sont parmi les choses les plus fondamentales que les scientifiques veulent savoir sur les calottes glaciaires et les glaciers, afin qu'ils puissent évaluer leur état de santé, " a déclaré Joe MacGregor, Scientifique adjoint du projet IceBridge et glaciologue à Goddard. "Mais nous devons en savoir plus sur l'endroit où la glace s'amincit et quand elle a commencé à s'amincir. Nous devons également savoir pourquoi, ce qui est essentiel pour projeter ce qui va se passer dans le futur. Nous mesurons donc également toutes ces autres propriétés physiques pour nous aider à mieux comprendre la totalité de la colonne de glace et ce qui entraîne le changement d'altitude. »

La première partie de la campagne arctique de cette année est axée sur la banquise. Les vols d'enquête se dérouleront à partir de deux bases :la base aérienne de Thule dans le nord-ouest du Groenland et Fairbanks, Alaska. Comme chaque année, la principale priorité sera de cartographier l'épaisseur de la couverture de glace de mer dans l'ouest de l'Arctique au moyen de 10 relevés de glace de mer planifiés.

L'équipe et les instruments d'IceBridge sonderont également une grande polynie - un trou dans la couverture de glace de mer - qui s'est ouverte au nord du Groenland en février. Normalement, cette zone est couverte par certains des plus épais, glace la plus ancienne de l'Arctique. La polynie est déjà scellée, mais les scientifiques craignent que la stabilité de la banquise dans la région n'ait été compromise si la couverture de glace d'origine avait été remplacée par de la glace plus mince.

« Deux processus ont pu provoquer la fermeture de la polynie :soit les vents et les courants ont poussé la banquise vers le sud contre la côte, ou la surface a recongelé, " dit John Sonntag, Scientifique de la mission de l'Opération IceBridge. "Les deux processus seraient similaires sur certaines images satellites, mais très différent dans nos mesures. Si le premier s'est produit, la glace qui a rempli la polynie doit être assez épaisse et avoir une bonne quantité de neige sur le dessus. Si le regel en était la cause, cette nouvelle glace serait très mince, avec peu de neige dessus. Dans les deux cas, nous devrions le voir."

Après avoir effectué les vols sur glace de mer et quelques vols sur glace terrestre dans le nord du Groenland et de l'Alaska, IceBridge déménagera sa base d'opérations le 12 avril à Kangerlussuaq, dans le centre-ouest du Groenland, et mesurer la glace terrestre. L'objectif est d'effectuer environ 12 vols sur glace terrestre au total, dont dix sont des relevés hautement prioritaires qui sont répétés chaque année pour évaluer les changements annuels d'altitude dans les zones à évolution rapide ou le long des futures pistes ICESat-2. Parmi les possibilités pour les deux vols restants, il est prévu d'explorer des zones jamais mesurées auparavant au Groenland afin d'améliorer les cartes de la topographie du substratum rocheux de l'île.

"Ce sont des zones de la calotte glaciaire qui - tout en s'écoulant relativement lentement - n'ont actuellement aucune mesure, " a déclaré MacGregor. " Même après toutes ces années d'efforts de la NASA et d'efforts internationaux, il existe encore des zones contiguës de la calotte glaciaire du Groenland de plusieurs centaines de kilomètres carrés où aucune mesure de la topographie du substrat rocheux n'a été collectée. »

En survolant l'Arctique, IceBridge collaborera scientifiquement avec des missions satellites et des groupes de recherche internationaux. Lors des relevés de glace de mer, l'avion IceBridge volera sous les traces des satellites CryoSat-2 et Sentinel-3 de l'Agence spatiale européenne, et au-dessus du camp de terrain d'un groupe international de chercheurs étudiant la banquise côtière - la glace de mer attachée à la côte - au nord de la station Alert, dans l'Arctique canadien. Lors de la collecte de données sur les glaces terrestres, IceBridge survolera des sections de glace également étudiées par des équipes de l'Ohio State University et de l'Alfred Wegener Institute en Allemagne. Les scientifiques compareront ensuite les différents ensembles de données radar et laser.