30 ans d'épaisseur de glace de mer 1994 - 2023 autour de l'Antarctique et dans l'océan Arctique calculé d'après des mesures altimétriques (Crédit CTOH/Legos)
Les variations de la glace de mer sont un élément clé pour surveiller le changement climatique et prévoir l'évolution de la glace de mer et ses rétroactions sur le climat. L'étendue de la glace de mer est mesurée depuis l'espace depuis 1978 et nous fournit aujourd'hui des informations quotidiennes sur ses variations. Cependant, ces informations ne sont pas suffisantes pour prédire son évolution future : de la glace fine ne réagit pas de la même façon que de la glace épaisse aux aléas climatiques tels que des vents forts, des mers agitées ou des vagues de chaleur.
Connaître l'épaisseur de la glace de mer permet d'étendre les prévisions de quelques jours à quelques mois. Elle permet également d'estimer les variations du volume de glace et des flux saisonniers d'eau douce (lors de la fonte) et de sels (lors de la formation de la glace), paramètres fondamentaux pour comprendre et évaluer les mouvements verticaux de l'océan, le transport des nutriments, les échanges d'oxygène et les courants océaniques induits par ces circulations.
La méthode la plus utilisée pour mesurer l'épaisseur de la glace de mer est basée sur l'altimétrie spatiale, et plus particulièrement sur l'altimètre SAR de CryoSat-2, qui a fourni de nombreux résultats depuis son lancement en 2010. Cependant, cette série temporelle est encore trop courte pour en déduire les grandes tendances climatiques, et notamment les effets sur la circulation océanique.
Cependant, les satellites altimétriques ont couvert les régions polaires sans interruption depuis le lancement d'ERS-1 en 1991, suivi par ERS-2 en 1994, Envisat en 2002 et Cryosat-2 en 2010, fournissant une série continue de mesures radar jusqu'à aujourd'hui. Mais ces mesures pré-Cryosat-2 sont difficiles à exploiter car la technique altimétrique de l'époque (“Low Resolution Mode”), n'offre pas une résolution spatiale suffisante.
Grâce aux techniques d'Intelligence Artificielle et aux périodes de recouvrement de ces missions, le Legos a pu calibrer successivement Envisat sur Cryosat-2, ERS-2 sur Envisat, et ERS-1 sur ERS-2, reconstituant ainsi une série homogène sur 30 ans (1994-2023) des variations d'épaisseur et de volume de la glace de mer sur les deux hémisphères.
Ces résultats confirment la tendance à la baisse sur l'ensemble de l'océan Arctique, alors que l'évolution de la glace de mer en Antarctique est plus complexe, avec une variabilité régionale différente, mais avec des épisodes de baisse globale très importante des volumes à partir de 2016. Le lancement du satellite Cristal (Sentinel-9) en 2027 prendra le relais de ces observations des zones polaires, et permettra de poursuivre le suivi de la glace de mer en particulier.
Voir aussi :
- Image du mois, septembre 2023 : les variations de la glace de mer autour de l'Antarctique
- Image du mois, octobre 2021 : de la neige sur la banquise
- Image du mois, février 2010 : les glaces de mer de l'Arctique s'amenuisent
- Missions : Cryosat-2
- Applications : Glaces de mer
Autres sites sur ce thème :
Références :
- Bocquet, M., Fleury, S., Rémy, F., & Piras, F. (2024). Arctic and Antarctic sea ice thickness and volume changes from observations between 1994 and 2023. Journal of Geophysical Research: Oceans, 129, e2023JC020848. https://doi.org/10.1029/2023JC020848
- Fleury, S., 30 years of sea ice thickness and volume over Arctic and Antarctic from satellite altimetry, 30 Years of Progress in Radar Altimetry Symposium, Montpellier (France), 2-7 September 2024