La mission SMOS de l'ESA a été utilisée pour montrer comment la température de la calotte glaciaire de l'Antarctique change avec la profondeur. L'image montre comment la glace est plus froide (bleu) à la surface mais plus chaude (rouge) à la base. La température est l'une des choses qui détermine la façon dont la glace s'écoule et glisse sur le substrat rocheux en dessous. À son tour, ce flux affecte le profil de température par le biais d'un chauffage sous contrainte - c'est donc un processus compliqué. Les informations sur la température sont également fondamentales pour comprendre la présence d'aquifères à l'intérieur ou au fond des calottes glaciaires. Cela peut être pertinent pour indiquer la présence de lacs sous-glaciaires, par exemple, qui à leur tour influencent la dynamique de la calotte glaciaire. Crédit :Agence spatiale européenne
Alors que le satellite SMOS de l'ESA fête ses 10 ans en orbite, un autre résultat s'est ajouté à sa liste de succès. Cette mission satellitaire remarquable a montré qu'elle peut être utilisée pour mesurer comment la température de la calotte glaciaire de l'Antarctique change avec la profondeur, et il fait beaucoup plus chaud en profondeur.
La calotte glaciaire de l'Antarctique est, en moyenne, environ deux kilomètres d'épaisseur, mais à certains endroits, le substrat rocheux se trouve à près de cinq kilomètres sous la surface de cette immense calotte glaciaire polaire.
La plupart d'entre nous penseraient probablement que la température de la glace, quelle que soit l'épaisseur, reste à peu près le même partout:fondamentalement très froid
Cependant, bien que la surface de la calotte glaciaire soit froide, la température augmente avec la profondeur principalement en raison du réchauffement géothermique basal sous la croûte terrestre. Dans les lieux, il fait assez chaud pour faire fondre la glace, ce qui explique la présence de lacs et d'un vaste réseau hydrologique au socle rocheux.
Néanmoins, il existe peu d'informations précises sur la façon dont la température varie avec la profondeur, sauf à partir des emplacements des forages de carottes de glace.
Étant donné que les immenses calottes glaciaires blanches qui recouvrent l'Antarctique et le Groenland renvoient le rayonnement solaire incident dans l'espace, ce sont des régulateurs extrêmement importants dans le système climatique et, donc, jouent un rôle clé dans la santé de notre planète.
Mais, Les calottes glaciaires sont également victimes du changement climatique. Par exemple, Cette année, les scientifiques ont découvert que le réchauffement des eaux océaniques a entraîné un amincissement si rapide de la glace qu'un quart de la glace des glaciers de l'Antarctique occidental est désormais instable.
Avec la fonte des calottes glaciaires largement responsable de l'élévation du niveau de la mer, lequel, à son tour, menacer des centaines de millions de personnes dans le monde, il est essentiel de mieux comprendre comment la température influence la dynamique de la calotte glaciaire.
Les données satellitaires sont utilisées, en particulier, mesurer les variations de hauteur des calottes glaciaires et par conséquent leur « bilan de masse, " là où la calotte glaciaire se termine et où commencent les plates-formes de glace flottantes - leurs lignes de mise à la terre, leur température de surface et la vitesse à laquelle les ruisseaux de glace s'écoulent.
La température est l'une des choses qui détermine la viscosité de la glace et donc la façon dont les calottes glaciaires s'écoulent et glissent sur le substrat rocheux en dessous. À son tour, ce flux affecte le profil de température de la calotte glaciaire par le biais du chauffage sous contrainte - c'est donc un processus compliqué. Les informations sur la température sont également fondamentales pour comprendre la présence d'aquifères à l'intérieur ou au fond des calottes glaciaires. Cela peut être pertinent pour indiquer la présence de lacs sous-glaciaires, par exemple, qui à leur tour influencent la dynamique de la calotte glaciaire. La mission du satellite SMOS de l'ESA a montré qu'il peut être utilisé pour mesurer l'évolution de la température de la calotte glaciaire antarctique avec la profondeur. Crédit :IFAC
Cependant, la température est l'une des choses qui détermine la viscosité de la glace et la façon dont la glace s'écoule et glisse sur le substrat rocheux en dessous. À son tour, l'écoulement de la glace affecte le profil de température par le biais d'un chauffage sous contrainte, c'est donc un processus compliqué.
Les informations sur la température sont également fondamentales pour comprendre la présence d'aquifères à l'intérieur ou au fond des calottes glaciaires. Cela peut être pertinent pour indiquer la présence de lacs sous-glaciaires, par exemple, lequel, à son tour, influencer la dynamique de la calotte glaciaire.
La variation de la température en fonction de la profondeur de la glace n'est pas quelque chose qui pouvait être mesuré depuis l'espace jusqu'à présent, mais selon un article publié récemment dans Télédétection de l'environnement , SMOS ouvre de nouvelles opportunités pour le faire.
Giovanni Macelloni de l'Institut de Physique Appliquée Nello Carrara du Conseil National de la Recherche (IFAC-CNR) en Italie, mentionné, « Nous obtenons généralement des profils de température de la calotte glaciaire à partir de modèles, ou à partir de mesures in situ prises dans des forages, mais celles-ci sont évidemment assez éparses. »
Les informations sur la température de l'espace ont, jusque là, été limité à la surface ou juste en dessous de la surface à partir de capteurs infrarouges thermiques et de capteurs à micro-ondes.
Les chercheurs de l'IFAC-CNR et de l'Institut des géosciences de l'environnement en France, a donc utilisé le satellite SMOS de l'ESA pour voir s'il existe un moyen d'obtenir ces informations plutôt que de se fier à des modèles et des forages.
« Nous avons combiné les observations micro-ondes passives en bande L de SMOS au-dessus de l'Antarctique avec des modèles glaciologiques et d'émission pour déduire des informations sur les propriétés glaciologiques de la calotte glaciaire à différentes profondeurs, y compris la température, " a poursuivi le Dr Macelloni.
« La température jouant un rôle si important dans la dynamique de la calotte glaciaire, nous sommes heureux de dire que nos recherches, par rapport aux modèles, montre une meilleure estimation de l'augmentation de la température avec la profondeur, avec les plus grandes différences près du substratum rocheux.
"SMOS ouvre clairement plus de possibilités que nous n'aurions jamais imaginé lors de son lancement il y a 10 ans."
