Quand un bloc de glace de la taille de Houston, Texas, s'est détaché de la plate-forme de glace Amery de l'Antarctique de l'Est en 2019, les scientifiques avaient anticipé l'événement de vêlage, mais pas exactement où cela se produirait. Maintenant, les données satellitaires peuvent aider les scientifiques à mesurer la profondeur et la forme des fractures de la banquise pour mieux prédire quand et où les vêlages se produiront, selon les chercheurs.

Les plates-formes glaciaires représentent près de 75 % du littoral de l'Antarctique et soutiennent - ou retiennent - les plus grands glaciers terrestres, dit Shujie Wang, professeur adjoint de géographie à Penn State. Si les plates-formes glaciaires s'effondraient et que les glaciers de l'Antarctique tombaient ou fondaient dans l'océan, le niveau de la mer monterait jusqu'à 200 pieds.

"Lorsque nous essayons de prédire la contribution future de l'Antarctique à l'élévation du niveau de la mer, la plus grande incertitude est la stabilité de la banquise, " dit Wang, qui est également titulaire d'un poste au Earth and Environmental Systems Institute. "Il n'y a pas de moyen facile de cartographier la profondeur des fractures sur le terrain à une échelle régionale. Nous avons découvert que les données satellitaires peuvent capturer la profondeur et la morphologie de la surface des fractures de la plate-forme glaciaire et nous permettent ainsi de surveiller constamment ces informations sur une large plage. "

Wang et ses collègues ont examiné les données haute résolution collectées par le Ice, Satellite d'élévation des nuages ​​et des terres (ICESat-2) au-dessus de la plate-forme de glace d'Amery, qui fait à peu près la taille de la Virginie-Occidentale, entre octobre 2018 et novembre 2019. Le satellite envoie des impulsions laser vertes à la surface terrestre et utilise des photons réfléchis pour déterminer la hauteur de la surface. Alors que d'autres satellites ont une résolution de plusieurs milliers de pieds, ICESat-2 a une résolution d'environ 56 pieds, lui permettant de voir les petites fractures et la morphologie des fractures.

Les chercheurs ont ensuite exécuté les données ICESat-2 via un algorithme qui identifie les caractéristiques de la dépression de surface pour localiser et caractériser les fractures dans la glace. Ils ont rapporté leurs résultats dans le journal Télédétection de l'environnement .

Les chercheurs ont identifié trois types de fractures :en forme de U, fractures en forme de parabole et en forme de V—jusqu'à 164 pieds de profondeur dans la banquise. Ils ont également réalisé que ces informations de surface donnent un aperçu de ce qui se passe à des centaines de pieds sous la surface de la glace.

La morphologie des fractures basales - la forme et la taille des fractures à la base de la banquise - est proportionnelle aux dépressions de surface, selon Wang. Comme le glacier que la calotte glaciaire soutient accumule plus de neige et de glace, les fractures de forme parabolique s'écoulent vers les bords de la banquise. Une fois qu'ils franchissent une certaine limite, ces fractures de surface ont un plus grand potentiel de pénétrer plus profondément dans la glace à mesure que les fractures basales s'étendent vers le haut. Ces fractures peuvent alors devenir en forme de V, signalant potentiellement qu'une faille - une fracture qui pénètre toute l'épaisseur de la calotte glaciaire - s'est formée. Ces failles sont plus susceptibles de provoquer des vêlages.

« L'intégration d'informations verticales satellitaires peut améliorer les futurs modèles de plate-forme glaciaire, ", a déclaré Wang. "Cela peut nous aider à prédire les fronts de vêlage et où une plate-forme de glace est vulnérable à ces événements."