Une nouvelle étude propose une méthode de cartographie des étangs de fonte dans la banquise, ce qui a des implications plus importantes pour les modèles de changement climatique. Crédit :Avec l'aimable autorisation de l'expédition transarctique Healy-Oden (2005)
Cette astuce mathématique simple peut prédire avec précision la forme et les effets de fonte des étangs sur la banquise arctique, selon de nouvelles recherches menées par des scientifiques d'UCicago.
L'étude, publié le 4 avril dans Lettres d'examen physique par des chercheurs de l'UCicago et du MIT, devrait aider les climatologues à améliorer les modèles de changement climatique et peut-être combler un fossé entre les prévisions scientifiques et les observations au cours de la dernière décennie, ils ont dit.
Chaque hiver, une partie de l'océan se transforme en glace. Une grande partie de l'écosystème arctique, des ours polaires aux algues, tourne autour de cette banquise. Il a également un impact significatif sur le climat mondial; il peut renvoyer la chaleur vers l'espace pour que la Terre ne l'absorbe pas, et c'est un acteur majeur de la circulation océanique.
"Mais la couverture de glace de mer rétrécit, et nettement plus rapide que nos modèles ne le prédisent, " a déclaré Predrag Popović, un étudiant diplômé UChicago et premier auteur de l'article. "Nous cherchons donc où pourrait être l'écart."
Une possibilité est les étangs de fonte. Alors que le soleil brille et que la glace fond, des étangs d'eau se forment au sommet de la glace. Ces étangs absorbent la lumière solaire supplémentaire, parce qu'ils sont plus sombres que la glace, ce qui à son tour fait fondre le reste de la glace plus rapidement. Leur taille et leur forme influencent également la façon dont la glace se brise, et combien de lumière parvient aux organismes vivant sous la glace.
(À gauche) :Photos aériennes d'étangs de fonte réels au sommet de la banquise arctique. (À droite) :Une astuce mathématique pour modéliser ces étangs facilement et avec précision dans de grands modèles climatiques. Crédit :Images reproduites avec l'aimable autorisation de Healy–Oden Trans-Arctic Expedition (2005) et Popović et al.
Popović, avec Prof. Mary Silber et Assoc. Prof. Dorian Abbot de l'Université de Chicago, s'est demandé s'il y avait une meilleure façon de modéliser statistiquement ces étangs. Leur méthode "vide" commence par créer une série de cercles aléatoires, en leur permettant de se chevaucher et en considérant les vides entre les cercles comme des bassins de fonte.
Cela s'avère très efficace pour estimer comment les étangs de fonte réels se forment et se comportent, qu'ils ont trouvé en les comparant à des images aériennes de fontes prises en 1998 et 2005.
Des mathématiques plus simples sont particulièrement utiles pour les scientifiques qui tentent de construire des modèles climatiques mondiaux, qui sont déjà massivement compliqués et coûteux en calcul.
"Vous pouvez obtenir des caractéristiques similaires en utilisant d'autres méthodes mathématiques, mais le modèle du vide est beaucoup plus simple et tout aussi précis, " a déclaré Abbot. " Savoir que cette technique simple peut décrire avec précision les étangs pourrait améliorer nos prédictions sur la réaction de la glace de mer alors que l'Arctique continue de se réchauffer. "
« Cela définit vraiment un objectif pour la compréhension de la banquise, " ajouta Silber.
