Étant donné que la salinité des eaux de surface des océans est une variable clé du système climatique, comprendre comment cela change est important pour comprendre le changement climatique. Grâce à l'Initiative sur le changement climatique de l'ESA, les scientifiques ont désormais une meilleure compréhension de la salinité de la surface de la mer grâce à l'ensemble de données mondial le plus complet jamais produit depuis l'espace.

Si vous êtes un grand nageur en mer, vous avez peut-être remarqué que l'eau peut être plus salée à certains endroits que d'autres. C'est parce que la salinité de l'eau dépend des ajouts à proximité d'eau douce des rivières, pluie, glaciers ou calottes glaciaires, ou sur l'élimination de l'eau par évaporation.

La salinité de la surface des océans peut être surveillée depuis l'espace à l'aide de satellites pour donner une vue globale des modèles variables de salinité de la surface de la mer à travers les océans.

Des niveaux de salinité inhabituels peuvent indiquer l'apparition d'événements climatiques extrêmes, comme El Niño. Les cartes globales de la salinité de la surface de la mer sont particulièrement utiles pour étudier le cycle de l'eau, les échanges océan-atmosphère et la circulation océanique, qui sont tous des composants vitaux du système climatique transportant de la chaleur, élan, carbone et nutriments dans le monde.

Un nouveau projet en cours pour l'Initiative sur le changement climatique (CCI) de l'ESA - un programme de recherche dédié à la génération d'ensembles de données précis et à long terme pour 21 variables climatiques essentielles, requis par la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques et le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat - a généré l'ensemble de données mondial le plus complet sur la salinité de la surface de la mer depuis l'espace à ce jour.

"Le projet vise à améliorer considérablement la qualité et la longueur des ensembles de données disponibles pour surveiller la salinité de la surface de la mer à travers le monde, " dit Susanne Mecklenburg, chef du bureau climat de l'ESA. « Nous sommes impatients de voir ce nouvel ensemble de données utilisé et testé dans une variété d'applications, notamment pour améliorer notre compréhension du rôle fondamental des océans dans le climat. »

L'équipe de recherche, animé par Jacqueline Boutin de LOCEAN et Nicolas Reul de IFREMER, a fusionné les données de trois missions satellitaires pour créer une série chronologique mondiale qui s'étend sur neuf ans, avec des cartes produites chaque semaine et chaque mois à une résolution spatiale de 50 km.

Ils ont utilisé des observations de température de brillance pour dériver la salinité de la surface de la mer à partir de capteurs à micro-ondes à bord du SMOS, Verseau, et les missions satellites Soil Moisture Active Passive.

Le Dr Boutin a dit :« En combinant et en comparant les mesures entre les différents capteurs, l'équipe a pu améliorer la précision des cartes de la salinité de la surface de la mer d'environ 30 %. »

Les mesures de salinité prises depuis les années 1950 indiquent qu'à l'échelle mondiale, les zones plus salines de l'océan deviennent plus salées, et les zones d'eau douce deviennent plus fraîches. Les données pour cela, cependant, sont relativement grossiers, emportés par les navires.

Ce n'est que depuis le début du 21ème siècle que des flotteurs océaniques appelés Argo ont été installés, en moyenne tous les 300 km, pour fournir des profils verticaux de salinité souterraine entre environ 5 m et 2000 m de profondeur à des intervalles de 10 jours.

"Le suivi de la salinité depuis l'espace permet de résoudre des échelles spatiales et temporelles mal échantillonnées par les plateformes in situ qui font des observations directes, et comble les lacunes du système d'observation, " dit le Dr Boutin.

Les échanges océan-atmosphère sont entraînés par les vents du monde entier, ainsi que par les échanges entre la surface et le sous-sol océanique en raison des changements de densité de l'eau elle-même. La densité de l'eau dépend à la fois de la température et de la salinité. L'eau chaude est moins dense que l'eau froide, mais l'eau salée est plus dense que l'eau douce. En profondeur, la circulation océanique est alimentée par les différences de densité entre les masses d'eau.

L'étude des changements globaux de la salinité à la surface des océans peut aider les climatologues à modéliser les échanges entre l'atmosphère et la surface des océans et entre la surface des océans et les couches océaniques plus profondes et à prévoir les changements. Les changements régionaux de salinité sont liés à des événements climatiques interannuels périodiques tels que El Niño. La salinité est également impliquée dans l'intensification du cycle mondial de l'eau.

Pour démontrer les avantages du nouvel ensemble de données, Le projet CCI Sea Surface Salinity de l'ESA réalise un certain nombre d'études climatiques. Ceux-ci sont axés sur une meilleure compréhension du cycle de l'eau dans le golfe du Bengale, une zone sujette aux cyclones tropicaux sévères, et dans le golfe de Guinée; sur la compréhension du rôle de la salinité sur la stratification de la couche supérieure de l'océan et son effet sur les échanges air-mer; et sur une reconstruction de la variabilité climatique dans l'Atlantique qui englobe l'anomalie de salinité de l'Atlantique Nord récemment observée.

L'équipe travaille actuellement avec des climatologues pour comparer le nouvel ensemble de données avec les observations in situ des flotteurs et des navires Argo, et avec la sortie des modèles.

L'ensemble de données est disponible gratuitement en téléchargement sur le portail de données ouvertes de la CCI.