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Des mégadunes antarctiques dans un modèle numérique de terrain issu d'altimétrie

Modèle numérique de terrain de l'Antarctique dans la région du lac Vostok (zone lisse en haut à gauche), réalisée à partir de données altimétriques Cryosat-2, Saral et Sentinel-3A. Un champ de mégadunes est clairement visible en bas à droite (cadre rouge); Le mode SAR de l'altimètre Sentinel-3A a permis cette détection grâce à sa plus haute résolution le long des traces du satellites. (Crédits CLS/Cnes/Legos)
Même région de l'Antarctique, mais observée en utilisant Modis (à bord des satellites Terra ou Aqua). Les mêmes mégadunes sont visibles (Crédits Nasa)
Image Modis d'un champ de mégadune, avec une trace Sentinel-3A perpendiculaire aux dunes.
Formes d'onde altimétriques Sentinel-3A en mode SAR (en haut) et mode pseudo classique (Pseudo Low Resolution mode, en bas), les deux pour la trace montrée à gauche. Les échos SAR montrent en jaune les reliefs des dunes le long de la trace, reflétant pratiquement directement les pentes des dunes, alors que dans le même temps le mode pseudo classique n'a pas cette capacité (Crédits CLS/Cnes/Legos)

Un peu plus d'un siècle après l'exploration de son intérieur (le pôle Sud a été atteint en 1911), nous sommes encore en train de découvrir le continent Antarctique avec l'aide des techniques spatiales, insensibles aux conditions extrêmes de la région. Des phénomènes spécifiques ont été détectés qui demandent encore des études pour être complètement compris. Par exemple, les mégadunes sont des structures locales, connues depuis à peine une dizaine d'années car elles ne peuvent être réellement vues que d'en haut, depuis des avions ou mieux encore des satellites. Elles sont constituées d'un grand champ de dunes, largement espacées (2 à 6 km), hautes de 1 à 8 m, présentes dans certaines régions de l'Antarctique. L'hypothèse est qu'elles sont produites par des vents catabatiques récurrents, des vents puissants (atteignant 300 km/h à la côte) soufflant le long des pentes du fait de la gravité.

Ces dunes sont visibles dans les images des satellites 'optiques', mais aussi dans les données altimétriques. La meilleure résolution amenée par le mode "SAR" de l'altimètre de Sentinel-3 (300 m) permet d'observer ces relativement petites structures mieux que le mode classique (LRM, "low resolution mode").

De tels résultats ont été obtenus dans le cadre de la production d'un modèle numérique de terrain de l'Antarctique (CLS, financement Cnes). Ce nouveau modèle numérique de terrain est conçu en utilisant les altimètres mesurant près des pôles (Cryosat-2, Saral & Sentinel-3A). Grâce au mode SAR de l'altimètre de Sentinel-3A (Cryosat-2 ne fonctionnant pas dans ce mode sur cette zone), les mégadunes sont détectées. La mesure de la topographie de l'Antarctique et de ses changements est cruciale pour mieux comprendre les climats passés, présents et futurs, et les satellites sont les plus à même d'effectuer cette surveillance sur ce continent inhospitalier.

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