Les lasers des satellites révèlent des changements dans le mouvement de l’eau de la Terre

Comprendre le changement climatique et ses effets sur les humains, les animaux et les espaces naturels nécessite d’étudier la Terre dans son ensemble, un système interconnecté. Le mouvement de l’eau sur Terre, en particulier, est un processus qui affecte tout, du climat mondial aux plus petits habitats.

En 2018, la NASA et le Centre de recherche allemand GFZ pour les géosciences ont lancé les satellites Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On (GRACE-FO) dans le prolongement de la mission GRACE pour étudier le mouvement de l’eau de la Terre. Les deux satellites orbitent autour de la Terre à une distance constante l’un de l’autre, dans ce cas, à environ 200 kilomètres (124 miles). Les satellites s’envoient constamment des signaux par micro-ondes et suivent la position de l’autre dans une largeur d’un micromètre. Dans les zones de masse élevée, le léger changement d’attraction gravitationnelle modifie très légèrement la distance entre les deux satellites. Avec ce changement de distance, les scientifiques peuvent calculer l’attraction gravitationnelle.

Ces zones de masse élevée sont celles où l’excès d’eau se trouve, comme dans l’océan, gelé dans une calotte glaciaire ou enfoui profondément sous terre. Les données GRACE-FO standard moyennées chaque mois informent les scientifiques sur le mouvement de cette eau. Cependant, le mouvement de l’eau ne se produit pas toujours d’un mois à l’autre. L’emplacement des masses d’eau peut changer de jour en jour ou, dans certains cas, de minute en minute.

Ghobadi-Far et al. a entrepris de tester un nouvel instrument sur les satellites GRACE-FO qui permettrait aux chercheurs d’obtenir des données de mouvement de l’eau plus hautement résolues. La technologie, appelée interféromètre à télémétrie laser (LRI), utilise un faisceau laser plutôt que des micro-ondes pour détecter la distance entre les deux satellites. Cette technique permet aux satellites de suivre la position de l’autre au nanomètre près, ce qui est 1 000 fois plus précis qu’en utilisant des micro-ondes.

Les chercheurs ont analysé les données LRI recueillies lorsque les satellites GRACE-FO survolaient différentes masses d’eau en évolution rapide dans le monde entier, y compris le bassin argentin profond et très variable, le golfe de Carpentarie et les plaines inondables et les canaux fluviaux du bassin de l’Amazone. Dans les trois cas, les chercheurs ont démontré que les données LRI détectaient clairement la variabilité océanique à haute fréquence et les variations rapides de la masse d’eau.

Cette nouvelle méthode permet d’observer les changements de masse à haute fréquence dans le système terrestre qui ne peuvent pas être étudiés de manière adéquate à l’aide des données mensuelles GRACE-FO standard, et ainsi, « élargit la portée des applications géophysiques qui peuvent être traitées par les données satellitaires GRACE-FO ». « , selon les auteurs.

Cette histoire est republiée avec l’aimable autorisation d’Eos, hébergée par l’American Geophysical Union. Lire l’histoire originaleici.