Crédit :CCI
Plus tôt ce mois-ci, le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) a publié son dernier rapport d'évaluation présentant les preuves accumulées de la crise climatique. Le rapport identifie les satellites d'observation de la Terre comme un outil essentiel pour surveiller les causes et les effets du changement climatique et reconnaît directement la contribution de l'Initiative sur le changement climatique de l'ESA, un programme de recherche qui s'appuie sur les observations de plusieurs missions satellitaires.
Il s'agit du rapport du GIEC le plus solide et le plus important à ce jour, intégrer les avancées des observations climatiques, méthodes d'analyse et modélisation, et sera une contribution clé aux négociations et à la prise de décision sur le climat.
Tiré de 14 000 publications scientifiques, le rapport conclut qu'« il est sans équivoque que l'influence humaine a réchauffé l'atmosphère, océan et terre" et avertit que les changements d'état de nombreuses parties du système climatique sont "sans précédent sur plusieurs siècles à plusieurs milliers d'années".
Le dioxyde de carbone est maintenant à son plus haut niveau depuis au moins deux millions d'années, et chaque tonne ajoute au chauffage global. Cela provoque des changements généralisés et rapides dans l'atmosphère, océan, cryosphère et biosphère.
À travers de nombreux chapitres, le rapport met en évidence la contribution précieuse que les satellites apportent dans le suivi des changements et l'amélioration des modèles de prévision climatique. Enregistrements de données d'observation nouveaux et améliorés, qui sont plus longs depuis le précédent rapport du GIEC en 2013, soutenir une plus grande confiance dans les évaluations d'attribution climatique.
"Le dernier rapport du GIEC démontre clairement la valeur des programmes de l'ESA en fournissant la base de preuves pour surveiller et comprendre le changement climatique." dit Josef Aschbacher, Directeur général de l'ESA. "Ces faits concrets sont également très appréciés par les décideurs politiques en Europe et dans le monde."
Le rapport reconnaît explicitement l'Initiative sur le changement climatique (CCI) de l'ESA, qui aide les équipes scientifiques à créer des ensembles de données à long terme couvrant jusqu'à quatre décennies pour les aspects clés du climat, connu sous le nom de variables climatiques essentielles.
Ces variables sous-tendent les « indicateurs phares » pour la surveillance du climat. Quinze scientifiques du programme CCI de l'ESA ont collaboré en tant qu'auteurs au rapport, avec cinq rôles d'auteur principal et coordinateur.
Le glacier Upsala est le troisième plus grand glacier du champ de glace sud de la Patagonie. De nombreux glaciers dans le champ de glace de Patagonie, dont Upsala, reculent depuis 50 ans en raison de la hausse des températures. Satellites d'observation de la Terre, dont la mission Copernicus Sentinel-2, ont suivi de près le glacier Upsala et ont révélé qu'il avait reculé d'environ 9 km entre 1985 et 2021. Les données satellitaires peuvent aider à surveiller les changements dans la masse du glacier et, ensuite, leur contribution à l'élévation du niveau de la mer. Crédit :contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2021), traitées par l'ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
Glace de mer
La télédétection a révolutionné notre connaissance des zones gelées du monde, particulièrement près des pôles où les conditions rendent difficiles les observations en surface.
Septembre L'étendue de la banquise arctique poursuit son déclin à long terme, une tendance suivie depuis l'espace depuis 1979. Les simulations de modèles présentées dans le rapport ainsi que l'ensemble de données d'observation satellitaire soutenu par l'ESA CCI prédisent que la mer arctique sera pratiquement « libre de glace » en été au moins une fois d'ici 2050.
Déclin glaciaire
La plupart des glaciers du monde sont en recul. La perte de glace glaciaire s'est accélérée depuis les années 1990 et est "très probablement" due à l'influence humaine. Enregistrements satellites, et la recherche soutenue par CCI, qui contribuent aux inventaires mondiaux des glaciers, fournir des éléments de preuve cruciaux dans le rapport. Ces données suivent le bilan de masse des glaciers et les changements d'altitude sur des milliers de glaciers éloignés dans le monde et évaluent leur contribution à l'élévation du niveau de la mer.
fonte de la calotte glaciaire
Alors que le déclin de la banquise estivale peut être inversé en quelques décennies si les émissions de gaz à effet de serre sont réduites rapidement, de nombreux autres changements se poursuivront pendant des centaines voire des milliers d'années. Il s'agit notamment de la fonte des calottes glaciaires, le niveau de la mer monte, réchauffement et acidification des océans.
Cette animation montre l'étendue du pergélisol de 1997 à 2018. Les sols arctiques gelés devraient libérer de grandes quantités de gaz à effet de serre dans l'atmosphère alors qu'ils continuent de dégeler au cours des prochaines décennies. Malgré les craintes que cela alimente le réchauffement climatique futur, l'ampleur et la vitesse de cet important processus climatique restent incertaines. Pour aider à combler ce manque de connaissances, Des chercheurs financés par l'ESA ont développé et publié un nouvel ensemble de données sur le pergélisol - le plus long, enregistrement du pergélisol dérivé des satellites actuellement disponible. Crédit :ESA (source de données :Permafrost CCI, Obu, J. et al. 2020)
La calotte glaciaire du Groenland a perdu environ 4890 Gt de glace depuis les années 1990 en raison de la fonte de la surface et du ruissellement. La perte de la calotte glaciaire de l'Antarctique est d'environ 2670 Gt pour une période similaire, dominée par la fonte de la calotte glaciaire de l'Antarctique occidental.
Les nouvelles connaissances depuis le dernier rapport du GIEC ont été rendues possibles en combinant les observations avec la modélisation pour comprendre les processus de surface entraînant la perte de glace. Le taux de perte de la calotte glaciaire s'accélère - le rapport note une multiplication par quatre de la perte de la calotte glaciaire entre 1992-1999 et 2010-2019.
Observations de plusieurs missions, y compris les données de l'ERS-1 de l'ESA, ERS-2, Missions Envisat et CryoSat, ainsi que la mission Copernicus Sentinel-1 de l'UE, se sont avérées essentielles pour surveiller les changements des calottes glaciaires, qui, avec la perte de masse des glaciers, sont désormais les principaux contributeurs à l'élévation du niveau de la mer dans le monde. L'exercice d'intercomparaison du bilan de masse des calottes glaciaires soutenu par l'ESA, également connu sous le nom d'IMBIE, fourni mis à jour, estimations satellitaires rapprochées des contributions des calottes glaciaires à l'élévation du niveau de la mer.
Pergélisol et couverture neigeuse
Des réductions substantielles du pergélisol et de la couverture neigeuse saisonnière sont attendues alors que la planète continue de se réchauffer. Tous deux font l'objet d'études par des projets de recherche de la CCI, dont les nouveaux produits de données tels que l'équivalent en eau de neige ont apporté « des améliorations substantielles aux évaluations des changements à grande échelle ». Chaque projet a publié des enregistrements satellitaires pour caractériser les changements au cours des dernières décennies.
Le niveau de la mer monte
Depuis 1901, le niveau de la mer a augmenté de 20 cm, avec un taux d'augmentation qui s'accélère pour atteindre un sommet de 3,7 mm par an depuis 2006. En fonction des futures émissions de carbone, le niveau moyen de la mer pourrait encore monter de 28 à 101 cm d'ici 2100, et éventuellement jusqu'à 2 m si les calottes glaciaires deviennent plus instables.
Les techniques d'altimétrie par satellite fournissent une mesure précise du changement du niveau de la mer. Les observations mondiales au cours des trois dernières décennies sont cohérentes avec la contribution de l'élévation du niveau de la mer due aux pertes de glace, en plus du rôle de la dilatation thermique.
Afin de surveiller de près l'élévation du niveau de la mer, le satellite Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich a été mis en orbite en novembre 2020. Utilisant la dernière technologie d'altimétrie radar, le satellite devrait fournir une nouvelle vue d'ensemble de la topographie des océans et faire progresser le record à long terme des mesures de la hauteur de la surface de la mer qui a commencé en 1992, ce qui en fait la mission la plus avancée dédiée à la mesure de l'élévation du niveau de la mer.
Modélisation du climat
La relation entre les observations de la Terre et les modèles climatiques est plus étroite dans le rapport actuel du GIEC qu'elle ne l'était en 2013, avec l'importance des modèles individuels pondérés par la façon dont ils s'alignent sur les observations.
Ceux-ci sont présentés à côté des données satellitaires pour la dynamique de la calotte glaciaire, température de surface de la mer, glace de mer et niveau de la mer, ainsi qu'une meilleure représentation du nuage, l'humidité du sol, la biogéochimie des océans et les bilans régionaux du carbone. Bon nombre de ces comparaisons et sorties de modèles sont prises en charge par les ensembles de données de la CCI et les membres du groupe d'utilisateurs de la modélisation climatique de la CCI, ainsi que des projets tels que RECCAP-2 qui utilisent plusieurs ensembles de données satellitaires pour améliorer les comparaisons et la façon dont les variables climatiques sont représentées dans les modèles du système terrestre.
Dans la perspective de la Conférence des Nations Unies sur les changements climatiques (COP26) de 2021, L'ESA publiera de nouvelles cartes de la biomasse aérienne mondiale, qui contribuera à soutenir le premier bilan mondial des efforts mondiaux d'atténuation et d'adaptation au changement climatique dans le cadre des objectifs de l'Accord de Paris.
