Surveillance de la fonte des glaces polaires en combinant les données de différents satellites

La région de l’Antarctique est particulièrement vulnérable au changement climatique et des études ont montré que la fonte des calottes antarctiques s’est considérablement accélérée ces dernières années. En conséquence, le niveau de la mer continue d’augmenter à l’échelle mondiale, menaçant la vie des habitants des zones côtières.

Compte tenu des effets potentiellement dévastateurs de la fonte des calottes glaciaires en Antarctique, les scientifiques surveillent de près leur topographie et leur hauteur depuis des décennies. Cela se fait généralement à l’aide de satellites équipés de radars altimètres spéciaux, qui fournissent une couverture presque continue de la majeure partie de la région antarctique. Dans de nombreux cas, les données de plusieurs missions satellitaires sont combinées pour obtenir une plus grande exactitude et précision ainsi que pour comparer les données de différentes périodes. Cependant, la combinaison de ces données n’est pas un processus simple en raison des différentes techniques d’instrumentation et de traitement impliquées.

Dans une étude récente, des chercheurs dirigés par le professeur Jingjuan Liao de l’Académie chinoise des sciences ont testé une nouvelle approche combinant les données d’élévation de la calotte glaciaire de l’Antarctique provenant de deux satellites différents. Comme expliqué dans leur article publié dans SPIE’s Journal de télédétection appliquéeleur objectif était d’obtenir une carte plus précise des derniers changements d’altitude de la calotte glaciaire de l’Antarctique ainsi que de valider leurs méthodes d’analyse des données.

Les données utilisées dans l’étude provenaient des altimètres radar installés dans CryoSat-2 et Sentinel-3, et correspondaient aux changements d’élévation de la surface de la calotte glaciaire entre 2016 et 2019. CryoSat-2, lancé en 2010, offre une plus grande couverture de la calotte glaciaire antarctique et a une meilleure précision dans les régions de bordure complexes des calottes glaciaires. En revanche, Sentinel-3, lancé en 2016, offre une résolution plus élevée dans la plupart des conditions et fonctionne mieux dans les grandes surfaces planes.

Pour améliorer la précision des résultats, l’équipe a d’abord filtré les données à l’aide d’un algorithme de clustering. Essentiellement, l’algorithme a divisé les points de données d’entrée en grappes en fonction de leur valeur et a rejeté les grappes contenant des valeurs aberrantes (qui représentaient probablement de grandes erreurs de mesure).

De plus, l’équipe a utilisé un modèle d’ajustement conçu pour extraire les changements d’altitude des données satellitaires combinées tout en corrigeant les biais de mesure. Pour valider les résultats de ce modèle, ils les ont comparés à des données d’altitude fiables recueillies à l’aide d’autres altimètres.

Leurs analyses ont montré que l’élévation moyenne des calottes glaciaires avait diminué à un taux de 4,3 ± 0,9 cm/an au cours de la période 2016-2019. Cependant, la calotte glaciaire continentale intérieure, où le terrain est principalement plat, avait montré une diminution plus douce de seulement 1,1 ± 0,3 cm par an. « Nous avons établi une corrélation entre les changements d’altitude et la pente de la surface, les changements d’altitude rapides se produisant plus souvent dans les zones présentant de grandes ondulations de terrain, telles que les plates-formes de glace montagneuses et marginales », a déclaré Liao.

Avec ces résultats, les chercheurs espèrent que leur approche trouvera des applications dans de futures enquêtes sur les calottes glaciaires de l’Antarctique. « Notre étude présente une méthode efficace pour améliorer la précision des mesures en combinant les informations d’élévation provenant de nouveaux altimètres radar. Cela pourrait permettre une surveillance à long terme du changement climatique mondial dans la région de l’Antarctique », a déclaré Liao.

Des efforts continus sur ce front pourraient aider à atténuer les effets néfastes du réchauffement climatique dans les pôles.