De nouvelles vidéos en accéléré des glaciers et des calottes glaciaires de la Terre vus de l'espace, dont certaines s'étendent sur près de 50 ans, offrent aux scientifiques de nouvelles informations sur l'évolution des régions gelées de la planète.

Lors d'une conférence de presse le 9 décembre lors de la réunion annuelle de l'American Geophysical Union à San Francisco, les scientifiques ont publié une nouvelle série chronologique d'images de l'Alaska, Groenland, et l'Antarctique en utilisant des données provenant de satellites, y compris le NASA-U.S. Missions Landsat du Service géologique. Une série d'images illustre les changements spectaculaires des glaciers de l'Alaska et pourrait alerter sur un futur recul du glacier Hubbard. Au-dessus du Groenland, différents enregistrements satellites montrent une accélération du recul glaciaire à partir de 2000, ainsi que des étangs d'eau de fonte se propageant à des altitudes plus élevées au cours de la dernière décennie, ce qui pourrait potentiellement accélérer l'écoulement de la glace. Et dans les banquises de l'Antarctique, la vue depuis l'espace pourrait révéler des lacs cachés sous la neige hivernale.

À l'aide d'images de la mission Landsat datant de 1972 et se poursuivant jusqu'en 2019, le glaciologue Mark Fahnestock de l'Université d'Alaska Fairbanks, a assemblé des time-lapses de six secondes de tous les glaciers de l'Alaska et du Yukon.

"Nous avons maintenant ce long, dossier détaillé qui nous permet de voir ce qui s'est passé en Alaska, " Fahnestock a déclaré. "Quand vous jouez ces films, vous avez une idée de la dynamique de ces systèmes et de l'instabilité de l'écoulement glaciaire."

Les vidéos illustrent clairement ce qui arrive aux glaciers de l'Alaska dans un climat qui se réchauffe, il a dit, et mettre en évidence comment les différents glaciers réagissent de différentes manières. Certains montrent des surtensions qui s'arrêtent pendant quelques années, ou des lacs qui se forment là où il y avait de la glace, ou encore les débris des glissements de terrain qui se dirigent vers la mer. D'autres glaciers présentent des schémas qui donnent aux scientifiques des indices sur les causes des changements glaciaires.

Le glacier Columbia, par exemple, était relativement stable lorsque le premier satellite Landsat a été lancé en 1972. Mais à partir du milieu des années 1980, le front du glacier a commencé à reculer rapidement, et en 2019 était de 12,4 milles (20 kilomètres) en amont. En comparaison, le glacier Hubbard a progressé de 3 miles (5 km) au cours des 48 dernières années. Mais le time-lapse de Fahnestock se termine par une image de 2019 qui montre une grande empreinte dans le glacier, où la glace s'est brisée.

"Cette baie de vêlage est le premier signe de faiblesse du glacier Hubbard depuis près de 50 ans - elle progresse à travers les records historiques, " a-t-il dit. Si de telles échancrures persistent dans les années à venir, cela pourrait être un signe que le changement pourrait arriver à Hubbard, il a déclaré:"Les images satellites montrent également que ces types d'échancrures de vêlage étaient présents au cours de la décennie précédant le retrait de Columbia."

Les satellites Landsat ont fourni le plus long enregistrement continu de la Terre depuis l'espace. L'USGS a retraité d'anciennes images Landsat, qui a permis à Fahnestock de sélectionner les scènes Landsat les plus claires pour chaque été, sur chaque glacier. Avec le logiciel et la puissance de calcul de Google Earth Engine, il a créé la série de vidéos time-lapse.

Les scientifiques utilisent également des enregistrements satellitaires à long terme pour observer les glaciers du Groenland. Michalea King de l'Ohio State University a analysé les données des missions Landsat remontant à 1985 pour étudier plus de 200 des grands glaciers de sortie du Groenland. Elle a examiné à quel point les fronts glaciaires ont reculé, à quelle vitesse la glace coule, et combien les glaciers de glace perdent au cours de cette période.

Elle a découvert que les glaciers du Groenland avaient reculé d'environ 5 km en moyenne entre 1985 et 2018 et que le recul le plus rapide s'était produit entre 2000 et 2005. Et lorsqu'elle a examiné la quantité de glace glaciaire entrant dans l'océan, elle a trouvé qu'il était relativement stable pendant les 15 premières années de l'enregistrement, mais a ensuite commencé à augmenter vers 2000.

"Ces glaciers vêlent plus de glace dans l'océan qu'ils ne l'étaient par le passé, " King a déclaré. "Il existe une relation très claire entre le recul et l'augmentation des pertes de masse de glace de ces glaciers au cours du record de 1985 à aujourd'hui. "Pendant que King analyse la glace perdue du front du glacier, James Lea de l'Université de Liverpool au Royaume-Uni utilise des données satellitaires pour examiner la fonte des glaces au-dessus des glaciers et des calottes glaciaires du Groenland, qui crée des lacs d'eau de fonte.

Ces lacs d'eau de fonte peuvent mesurer jusqu'à 3 miles (5 km) de diamètre et peuvent s'écouler à travers la glace en quelques heures, Léa a dit, ce qui peut avoir un impact sur la vitesse à laquelle la glace s'écoule. Avec la puissance de calcul de Google Earth Engine, Lea a analysé les images de la calotte glaciaire du Groenland du spectroradiomètre imageur à résolution modérée (MODIS) sur les satellites Terra pour chaque jour de chaque saison de fonte au cours des 20 dernières années - plus de 18, 000 images en tout.

« Nous avons examiné le nombre de lacs par an sur la calotte glaciaire et avons constaté une tendance à la hausse au cours des 20 dernières années :une augmentation de 27 % des lacs, ", a déclaré Lea. "Nous avons également de plus en plus de lacs à des altitudes plus élevées, des zones dans lesquelles nous ne nous attendions pas à voir des lacs avant 2050 ou 2060."

Lorsque ces étangs d'eau de fonte à haute altitude traversent la calotte glaciaire et s'écoulent, cela pourrait faire accélérer la calotte glaciaire, il a dit, amincir la glace et accélérer sa disparition.

Il ne faut pas toujours des dizaines d'années de données pour étudier les caractéristiques polaires. La calotte glaciaire de l'Antarctique subit une fonte en surface, mais il y a aussi des lacs à plusieurs mètres sous la surface, isolé par des couches de neige. Pour voir où se trouvent ces lacs souterrains, Devon Dunmire de l'Université du Colorado, Rocher, utilisé des images radar micro-ondes du satellite Sentinel-1 de l'Agence spatiale européenne. La neige et la glace sont fondamentalement invisibles au rayonnement micro-ondes, mais l'eau liquide l'absorbe fortement.

La nouvelle étude de Dunmire, présenté à la réunion de l'AGU, trouvé des lacs parsemant les plates-formes de glace George VI et Wilkins près de la péninsule Antarctique, même quelques-uns qui sont restés liquides tout au long des mois d'hiver. Ces lacs cachés pourraient être plus communs que les scientifiques ne l'avaient pensé, elle a dit, notant qu'elle continue de rechercher des caractéristiques similaires sur les plates-formes glaciaires du continent.

"On ne sait pas grand-chose sur la distribution et la quantité de ces lacs souterrains, mais cette eau semble être répandue sur la banquise près de la péninsule Antarctique, " Dunmire a dit, "Et c'est un élément important à comprendre car il a été démontré que l'eau de fonte déstabilise les plates-formes glaciaires."