Les fluctuations des masses des plus grandes calottes glaciaires du monde ont des conséquences importantes sur l'élévation future du niveau de la mer, mais comprendre l'interaction compliquée des conditions atmosphériques, Les processus d'apport de neige et de fonte n'ont jamais été faciles à mesurer en raison de la taille et de l'éloignement inhérents aux paysages glaciaires.

Beaucoup de choses ont changé pour le mieux au cours de la dernière décennie, selon un nouvel article de synthèse co-écrit par des chercheurs de l'Université du Colorado Boulder, Nasa, Utrecht University et Delft University of Technology et récemment publié dans le Revue de Géophysique .

L'étude décrit les améliorations apportées aux équipements d'imagerie satellitaire et de télédétection qui ont permis aux scientifiques de mesurer la masse de glace avec plus de détails que jamais auparavant.

"Nous avons parcouru un long chemin au cours des 10 dernières années d'un point de vue observationnel, " a déclaré Jan Lenaerts, auteur principal de la recherche et professeur adjoint au département des sciences atmosphériques et océaniques de CU Boulder (ATOC). "Savoir ce qui arrive aux calottes glaciaires en termes de masse, Mass out nous permet de mieux relier les variations climatiques à la masse de glace et à combien la masse a changé au fil du temps. »

Les calottes glaciaires gagnent principalement de la masse à cause des précipitations et la perdent en raison de la décharge de glace solide et du ruissellement de l'eau de fonte. Précipitations et ruissellement, ainsi que d'autres processus de surface, déterminer collectivement le bilan massique de surface. La calotte glaciaire de l'Antarctique, plus grand du monde, est froid toute l'année avec une fonte estivale marginale. Une petite augmentation ou diminution des chutes de neige annuelles, alors, peut faire une différence considérable dans la masse surfacique parce que l'addition ou la soustraction est composée sur une zone massive.

"Les chutes de neige dominent l'Antarctique et le resteront pendant les prochaines décennies, " a déclaré Lenaerts. " Et nous avons vu que l'atmosphère se réchauffe en raison du changement climatique, qui conduit à plus de chutes de neige, ce qui atténue quelque peu la perte de masse de la calotte glaciaire là-bas. Groenland, par contre, connaît une fonte estivale abondante, qui contrôle une grande partie de sa perte de glace présente et future."

Dans les années passées, les modèles climatiques auraient été incapables de rendre les subtilités des chutes de neige dans une région aussi éloignée. Maintenant, grâce aux stations météorologiques automatisées, des capteurs aéroportés et des satellites en orbite terrestre tels que la mission GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) de la NASA, ces modèles ont été considérablement améliorés. Ils produisent un bilan de masse réaliste de la surface de la calotte glaciaire, permettre une plus grande précision spatiale et tenir compte de la variation régionale ainsi que de la redistribution de la neige entraînée par le vent, un degré de détail qui aurait été inconnu aussi récemment qu'au début des années 2000.

"Si vous n'avez pas la bonne variable d'entrée, tu pars du mauvais pied, " Lenaerts a déclaré. "Nous nous sommes concentrés sur les chutes de neige car elles influencent fortement le destin de la calotte glaciaire. Les observations aéroportées et les satellites ont contribué à donner une meilleure vue de tous ces processus. »

Les systèmes radar au sol et les échantillons de carottes de glace fournissent des archives historiques utiles, permettant aux scientifiques de remonter le temps et d'observer les changements de la calotte glaciaire sur de longues périodes de temps. Mais si les technologies actuelles permettent une plus grande surveillance spatiale, ils n'ont pas la capacité de mesurer la densité de la neige, qui est une variable cruciale pour traduire ces mesures en changements de masse.

La plus grande opportunité réside peut-être dans les compteurs de rayons cosmiques, qui mesurent directement le bilan de masse de surface en mesurant les neutrons produits par les collisions de rayons cosmiques dans l'atmosphère terrestre, qui s'attarde dans l'eau et peut être lu par un capteur. Sur de longues périodes, un ensemble de ces dispositifs pourrait théoriquement fournir encore plus de détails.

Globalement, Lenaerts a dit, le domaine de l'observation des calottes glaciaires est devenu majeur ces dernières années, mais devrait encore bénéficier de ressources supplémentaires.

« La communauté de chercheurs qui étudient ces questions est encore relativement petite, mais c'est déjà une communauté mondiale et l'intérêt grandit, ", a-t-il déclaré. "Nous aimerions arriver à un point où les processus de masse de la calotte glaciaire sont pris en compte dans les modèles du climat mondial et du système terrestre, pour vraiment montrer cette image plus grande."