Un plomb de glace de mer recongelé dans l'océan Arctique. Crédit : NASA/Jeremy Harbeck
Le ciel était clair, les vents étaient faibles, et les lasers alignés. En avril, instruments à bord de la campagne aéroportée Opération IceBridge de la NASA et du Ice, Cloud and Land Elevation Satellite-2 a réussi à mesurer la même banquise arctique en même temps, un exploit délicat compte tenu de la glace de mer changeante. Les scientifiques ont maintenant analysé les mesures de hauteur aéroportées et spatiales, et a constaté que les deux ensembles de données correspondent presque exactement, démontrant avec quelle précision ICESat-2 peut mesurer les hauteurs de la banquise bosselée, surface fissurée.
"Si vous regardez les profils de hauteur de ICESat-2 et IceBridge, vous pouvez dire qu'ils sont presque les mêmes, " a déclaré Ron Kwok, un scientifique de la glace de mer au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie, et auteur principal de la nouvelle étude. "C'est un bon argument pour la qualité des données ICESat-2."
ICESat-2 utilise son instrument laser pour mesurer les hauteurs de la surface de la Terre, en se concentrant sur les glaciers, les calottes glaciaires et la banquise dans les régions polaires de la planète. Lors de son lancement le 15 septembre, 2018, les scientifiques étaient prêts à prendre des mesures depuis des avions et au sol pour vérifier les données du satellite, aider et assurer la précision des mesures depuis l'orbite.
L'équipe de l'opération IceBridge survole le Groenland et l'Antarctique depuis une décennie, et une fois ICESat-2 en orbite, ils ont ajusté plusieurs missions pour voler le long de la même trajectoire que le satellite. Quand ils ont survolé les calottes glaciaires, c'était relativement simple, puisque les masses de glace ne gagnent ou ne perdent pas beaucoup de hauteur en un jour ou deux, ou même une semaine ou deux.
Glace de mer, cependant, est poussé par les vents et les courants océaniques. Si IceBridge a survolé une trajectoire d'orbite ICESat-2 une heure après le passage du satellite, il pourrait mesurer une glace complètement différente. Le scientifique de la mission IceBridge, John Sonntag, a donc dû calculer où et quand ICESat-2 se trouverait au-dessus d'un endroit spécifique de l'océan Arctique, et comment diriger l'avion pour être là exactement au même moment, de préférence avec des vents faibles, et certainement sans nuages pour bloquer la vue d'ICESat-2.
"Il a réussi à le clouer, " a déclaré Kwok. "Il a pu se rendre dans cette partie de l'Arctique, il n'y a donc presque aucun décalage temporel entre ICESat-2 et l'avion."
Lorsque Kwok et ses collègues ont utilisé des programmes informatiques pour aligner les deux ensembles de données, ils ont vu les mêmes crêtes, surface bosselée, et de l'eau libre dans les deux profils d'élévation. Avec quatre vols de comparaison de données, sur plus de 600 milles (1, 000 kilomètres), les deux ensembles de mesures de hauteur se correspondent étroitement :les chercheurs appelleraient une correspondance exacte 1,0, et ceux-ci étaient corrélés à plus de 0,95.
Les profils de hauteur de glace de mer d'ICESat-2 peuvent indiquer aux scientifiques si la glace est nouvellement formée, surface lisse ou plus ancienne, section plus rugueuse. La mesure clé de ICESat-2, cependant, est la hauteur de la surface de la glace au-dessus de l'eau libre, appelé franc-bord. Si les scientifiques connaissent ce nombre, ils peuvent calculer l'épaisseur, qui n'est pas directement mesurée à partir des données satellitaires. Lorsque Kwok et ses collègues ont comparé les mesures de franc-bord de l'ICESat-2 et de l'instrument Airborne Topographic Mapper de l'opération IceBridge pour les vols d'avril, ils étaient à moins de 0,8 à 1,6 pouces (2 à 4 centimètres) l'un de l'autre.
Avec des vols supplémentaires au-dessus de la banquise terrestre et marine au Groenland et en Antarctique cet automne, L'opération IceBridge continue d'aider à évaluer les données ICESat-2, ainsi que d'autres efforts, y compris la troisième année d'une traversée terrestre de l'Antarctique le long d'une section de la ligne de latitude sud de 88 degrés.