Une illustration de Sentinel-3 Crédit :Agence spatiale européenne
Une mission satellite récemment lancée a capturé des données de précision sur l'élévation de la calotte glaciaire de l'Antarctique, ce qui s'avère un ajout précieux aux efforts de surveillance dans la région, selon les travaux publiés cette semaine dans La cryosphère .
Depuis son orbite à 815 km au-dessus de la Terre, le satellite Sentinel-3 a pu détecter la hauteur de la surface de la glace à quelques dizaines de centimètres près, les tests effectués sur le site de validation éloigné du lac Vostok dans l'Antarctique oriental l'ont montré.
L'étude, dirigé par des chercheurs du nouveau Centre d'excellence conjoint Université de Lancaster-CEH en science des données environnementales (CEEDS), aux côtés de l'Agence spatiale européenne (ESA) et des partenaires industriels, montre le potentiel de Sentinel-3, l'une des missions du satellite Copernicus de l'UE, à contribuer aux programmes de surveillance à long terme de la calotte glaciaire.
Les scientifiques ont également découvert que Sentinel-3 pouvait détecter les zones où la surface de la glace s'abaissait rapidement, établissant ainsi les références du satellite en tant que nouvelle plate-forme pouvant aider à surveiller la contribution de l'Antarctique à l'élévation du niveau de la mer.
Déterminer dans quelle mesure Sentinel-3 fonctionne sur les calottes glaciaires est particulièrement important étant donné que CryoSat-2, la mission polaire dédiée de l'ESA, fonctionne déjà bien au-delà de sa durée de vie prévue.
CryoSat-2 a été conçu pour voler sur une orbite unique, maximiser la couverture des zones côtières de la calotte glaciaire, et pour cartographier les régions proches des pôles Nord et Sud qui étaient hors de portée des satellites précédents.
Iceberg au large de la péninsule antarctique Crédit :Dr Malcolm McMillan
Bien que Sentinel-3, qui doit équilibrer de nombreuses applications, ne puisse pas correspondre à cette couverture, il a toujours le potentiel en tant que plate-forme de surveillance à long terme précieuse pour les décennies à venir.
Dr Mal McMillan, auteur principal et co-directeur du CEEDS, a déclaré:"Bien que l'altimètre Sentinel-3 ait été principalement conçu pour surveiller les océans, nous voulions tester son efficacité sur glace, et de voir s'il est capable de détecter des signes de changement glaciologique. Grâce au soutien offert par l'élément Exploitation scientifique des missions opérationnelles de l'ESA, nous avons pu étudier les performances de la mission Sentinel-3 depuis plusieurs années, et nous sommes ravis de pouvoir publier ces résultats."
Il a ajouté :« D'après ce que nous pouvons voir ici, avec seulement deux ans de données, Sentinel-3 va être un outil très utile pour étudier la calotte glaciaire de l'Antarctique."
Sentinel-3 utilise une technique radar appelée altimétrie Delay-Doppler pour effectuer des mesures à haute résolution de la hauteur de la calotte glaciaire.
Là où la glace est relativement plate, Sentinel-3 pourrait cartographier sa hauteur à moins de 10 cm des mesures prises par les avions, dans le cadre de la campagne Opération Icebridge de la NASA.
Carte créée à l'aide des données de Copernicus/contient des données Sentinel-3 modifiées (2018) Crédit : The Center for Polar Observation and Modeling
Le Dr McMillan a expliqué :« Ce niveau de précision signifie que nous pouvons également utiliser Sentinel-3 pour suivre les caractéristiques importantes sur la surface de la glace, comme l'empreinte de lacs sous-glaciaires actifs qui se drainent et se remplissent sous plusieurs kilomètres de glace."
L'utilisation de satellites radar comme Sentinel-3 sur la glace présente néanmoins des défis. Par exemple, mesures sur les pentes les plus raides de l'Antarctique, les zones côtières escarpées étaient moins précises en raison de la façon dont le paysage accidenté affecte le signal radar.
Recherches futures sur les performances de Sentinel-3, ainsi que de nouvelles améliorations du traitement des données, aidera à prendre en compte ces effets. En attendant, Sentinel-3 a déjà montré sa valeur en tant que nouvel outil de détection des changements de calotte glaciaire.
Le co-auteur Jérôme Benveniste de l'Agence spatiale européenne a résumé :« Nous sommes ravis des premières promesses affichées par Sentinel-3 pour la surveillance de la calotte glaciaire, et sont de plus en plus convaincus que ce sera un atout à long terme pour la science du climat. »
