Les satellites radar fournissent les données utilisées pour cartographier le niveau de la mer et les courants océaniques. Cependant, jusqu'à maintenant, le radar a été inefficace dans les régions où les océans sont recouverts de glace. Des chercheurs de l'Université technique de Munich (TUM) ont maintenant développé une nouvelle méthode d'analyse pour résoudre ce problème.

La fonte de la calotte polaire aurait des effets drastiques. Le niveau de la mer monterait de plusieurs mètres dans le monde, impactant des centaines de millions de personnes qui vivent près des côtes. "Cela signifie que l'une des questions les plus importantes de notre époque est de savoir comment le changement climatique affecte les régions polaires, " déclare le Dr Marcello Passaro de l'Institut allemand de recherche géodésique TUM.

Mais les changements du niveau de la mer et des courants océaniques dans les régions couvertes de glace de l'Arctique et de l'Antarctique en particulier sont très difficiles à détecter. La raison :les signaux radar des satellites altimétriques existants sont réfléchis par la glace aux pôles. Cela rend l'eau sous la glace invisible.

Mais l'eau de l'océan passe aussi par des fissures et des ouvertures dans la glace permanente, atteignant la surface. "Ces plaques d'eau sont, cependant, très petit, et les signaux sont fortement déformés par la glace environnante. Ici, les méthodes d'évaluation standard comme celles utilisées pour les mesures effectuées en haute mer sont incapables de fournir des résultats fiables, " dit Passaro. Avec une équipe internationale, il a maintenant développé une méthode d'analyse de données qui affine la focalisation du radar.

Le cœur de cette « lentille de contact » virtuelle est l'algorithme adaptatif appelé sous-onde adaptative de bord d'attaque (ALES+). ALES+ identifie automatiquement la partie du signal radar réfléchie par l'eau et dérive les valeurs du niveau de la mer en utilisant uniquement ces informations. Cela permet de mesurer l'altitude de l'eau de l'océan atteignant la surface à travers les fissures et les ouvertures de la glace. En comparant plusieurs années de mesures, les climatologues et les océanographes peuvent désormais tirer des conclusions sur les changements du niveau de la mer et des courants océaniques.

"La particularité de notre méthode est qu'elle est adaptative, " Passaro note. "Nous pouvons utiliser le même algorithme pour mesurer le niveau de la mer dans les zones océaniques ouvertes et couvertes de glace. ALES+ peut également être utilisé pour les eaux côtières, lacs et rivières. Ici, les signaux sont très variés, mais présentent toujours certaines propriétés caractéristiques que le système apprend ensuite. » Les scientifiques ont pu utiliser un scénario de test dans la mer du Groenland pour démontrer que ALES+ renvoie des niveaux d'eau pour les régions couvertes de glace et océaniques qui sont nettement plus précis que les résultats de méthodes d'évaluation antérieures.