L’Arctique, la couronne de glace de la Terre, connaît une crise climatique sans précédent. Elle se réchauffe à un rythme effréné, quatre fois plus rapide que le reste de notre planète. Les chercheurs de Sandia lèvent le voile sur la réduction de la réflectivité de la lumière solaire, ou albédo, qui accélère le réchauffement de l’Arctique.
Les scientifiques ne sont pas armés de parkas ni de pelles. Au lieu de cela, ils ont exploité les données des radiomètres des satellites GPS, capturant la lumière du soleil rebondissant sur l’Arctique. Cette plongée dans les données pourrait être la clé pour déchiffrer le code d’amplification de l’Arctique.
Leur travail est publié dans la revue Rapports scientifiques.
« Le réchauffement inégal de l’Arctique est à la fois une curiosité scientifique et une préoccupation pressante, nous amenant à nous demander pourquoi ce paysage a changé si radicalement », a déclaré Erika Roesler, spécialiste de l’atmosphère et du climat à Sandia.
Des études antérieures ont suggéré que les rétroactions de l’albédo des glaces de mer sont probablement à l’origine de l’amplification de l’Arctique. Ces rétroactions albédo peuvent être divisées en deux domaines principaux. Premièrement, il y a une réduction globale de la glace de mer, ce qui entraîne une plus grande exposition de l’océan sombre, qui absorbe plus de lumière solaire que la glace recouverte de neige, ce qui fait augmenter les températures. Le deuxième facteur est la réflectivité de la glace de mer restante, ou albédo local, qui inclut l’accumulation d’eau sur la glace due à la fonte.
Les chercheurs de Sandia visaient à mieux comprendre la réduction de la réflectivité dans l’Arctique. Le scientifique principal Phil Dreike a collaboré avec l’US Space Force pour obtenir l’autorisation de Sandia d’analyser des données inédites provenant des radiomètres des satellites GPS.
Observez le processus d’albédo de la glace de mer. Crédit : Andrew Dormody
« Les nouveaux ensembles de données climatiques d’observation sont uniques. Pour être considérés comme un ensemble de données climatiques, les observations doivent s’étendre sur une multitude d’années. Les projets scientifiques à petite échelle ne durent généralement pas si longtemps, ce qui rend cet ensemble de données particulièrement précieux », a déclaré Roesler.
Amy Kaczmarowski, ingénieur chez Sandia, a mené une analyse des données s’étalant de 2014 à 2019.
« Il y a eu de nombreuses mesures locales et discussions théoriques concernant les effets des flaques d’eau sur l’albédo des glaces. Cette étude représente l’un des premiers examens complets des effets d’une année sur l’autre dans la région arctique », a déclaré Kaczmarowski.
« L’analyse des données de Sandia a révélé une diminution de 20 à 35 % de la réflectivité totale au cours de l’été arctique. Selon les mesures de l’étendue des glaces de mer par micro-ondes recueillies au cours de la même période, un tiers de cette perte de réflectivité est attribué à la glace entièrement fondue. »
Les deux tiers restants de la perte de réflectivité sont probablement causés par l’altération de la glace marine restante. « La découverte clé ici est à quel point la glace altérée réduit la réflectivité », a ajouté Kaczmarowski. La glace altérée fait référence à la glace de mer restante, qui peut être plus mince et contenir des bassins de fonte.
Les satellites GPS devraient continuer à fournir des données jusqu’en 2040. Les chercheurs de Sandia espèrent que d’autres chercheurs prendront en compte leurs découvertes et les intégreront dans leurs modèles d’amplification dans l’Arctique. Ils prévoient de continuer à exploiter les données GPS et sont enthousiastes à l’idée de collaborer avec d’autres climatologues pour une analyse plus approfondie.
« Nous continuerons à utiliser ces données pour étudier diverses régions de la Terre à des fins d’applications climatiques », a déclaré Kaczmarowski.
Plus d’information:
Philip L. Dreike et al, Les mesures radiométriques à large bande des satellites GPS révèlent que l’albédo de l’océan Arctique en été diminue plus rapidement que la glace de mer recule, Rapports scientifiques (2023). DOI : 10.1038/s41598-023-39877-x