Les ingénieurs en biosciences de la KU Leuven (Belgique) ont développé une méthode pour mesurer l'épaisseur de la neige dans toutes les chaînes de montagnes de l'hémisphère nord à l'aide de satellites. Cette technique permet d'étudier des zones inaccessibles pour des mesures locales, comme l'Himalaya. Les résultats ont été publiés dans Communication Nature .

« En Europe occidentale, on a tendance à associer la neige aux séjours au ski, plaisir en plein air, ou des embouteillages, ce qui montre que l'importance de la neige est souvent sous-estimée, " déclare le chercheur postdoctoral Hans Lievens du Département des sciences de la Terre et de l'environnement de la KU Leuven, qui est l'auteur principal de cette étude.

"Chaque année, un cinquième de l'hémisphère nord est recouvert de neige. Plus d'un milliard de personnes dépendent de cette neige pour l'eau potable. La fonte de l'eau est également très importante pour l'agriculture et la production d'électricité. "En outre, la neige a un effet rafraîchissant sur notre climat en réfléchissant la lumière du soleil."

Au sein d'une équipe internationale, Lievens a étudié l'épaisseur de la neige dans plus de 700 chaînes de montagnes de l'hémisphère nord. L'équipe a utilisé les mesures radar fournies par Sentinel-1, une mission satellitaire de l'Agence spatiale européenne (ESA). Les chercheurs ont analysé les données pour la période comprise entre l'hiver 2016 et l'été 2018 inclus.

"La mission Sentinel-1 vise spécifiquement à observer la surface de la Terre, " dit Lievens. " Le satellite émet des ondes radar et, sur la base de la réflexion de ces ondes, nous pouvons calculer l'épaisseur de neige. Les cristaux de glace font tourner le signal :plus les vagues tournent, plus il y a de neige."

Modèles météorologiques et climatiques

Les calculs existants d'épaisseur de neige sont souvent basés sur des mesures locales, mais dans de nombreux cas, ceux-ci offrent une image inexacte ou incomplète. Dans l'Himalaya, par exemple, les mesures in situ sont presque impossibles en raison des circonstances extrêmes. Grâce aux données satellitaires, il est désormais possible d'observer des zones de montagne difficiles ou impossibles d'accès.

Le pic absolu des mesures concerne l'ouest du Canada :les montagnes Côtières ont un volume de neige de 380 kilomètres cubes. C'est plus de 100 kilomètres cubes de plus que ce que les mesures locales indiquent. On distingue également les zones enneigées de l'est de la Russie, surtout en Sibérie et dans la péninsule du Kamtchatka. En Europe, les montagnes scandinaves et les Alpes sont les zones les plus enneigées.

« Sur la base de ces premières mesures, nous ne pouvons pas encore estimer l'impact du changement climatique, mais cela devrait devenir possible à long terme, " précise Lievens. " Nous pourrons suivre avec plus de précision l'évolution du volume de neige et le moment de la fonte des neiges. Notre méthode peut également permettre d'améliorer la gestion de la distribution d'eau et d'évaluer le risque d'inondation dans certaines zones. »

Expédition hivernale

Cet hiver, Hans Lievens et la doctorante Isis Brangers se rendent dans les montagnes Rocheuses dans l'Idaho pour approfondir la technique. « Nous ne comprenons pas encore tout à fait ce qui se passe physiquement lorsque les ondes radar se reflètent dans le manteau neigeux. Divers éléments peuvent influencer le signal :la forme et la taille des cristaux de glace, humidité, les différentes couches de neige, etc. En continuant à mesurer et à étudier la neige localement, nous devrions pouvoir affiner la méthode."

« En janvier et février, nous participerons également à la campagne NASA SnowEx. Une équipe internationale de scientifiques examine les conditions de neige à Grand Mesa, un grand plateau du Colorado à 3500 mètres d'altitude. Nous y testerons diverses nouvelles techniques et capteurs pour calculer la masse de neige. Cela promet d'être un moment très intensif mais surtout instructif."