Poursuite de la lumière : une étude révèle de nouveaux indices sur le réchauffement dans l'Arctique.

11 janvier 2024

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par Kenny Vigil, Sandia National Laboratories

L'Arctique, la couronne glaciale de la Terre, connaît une crise climatique comme aucune autre. Il se réchauffe à une vitesse fulgurante, quatre fois plus rapidement 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 amplifie encore le réchauffement de l'Arctique.

Les scientifiques ne sont pas équipés de parkas et de pelles. Au lieu de cela, ils ont exploité des 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 percer le code de l'amplification arctique.

Leur travail est publié dans la revue Scientific Reports.

« Le réchauffement inégal dans l'Arctique est à la fois une curiosité scientifique et une préoccupation pressante, qui nous pousse à nous interroger sur les raisons pour lesquelles ce paysage a changé de manière si spectaculaire », a déclaré Erika Roesler, une scientifique atmosphérique et climatique à Sandia.

Des études antérieures ont suggéré que les rétroactions d'albédo de la banquise sont susceptibles de conduire à l'amplification de l'Arctique. Ces rétroactions d'albédo peuvent être décomposées en deux domaines principaux. Tout d'abord, il y a une réduction globale de la banquise, ce qui expose davantage l'océan sombre, qui absorbe davantage de lumière solaire que la glace recouverte de neige, ce qui élève les températures. Le deuxième facteur est la réflectivité de la banquise restante, ou albédo local, qui inclut la formation de flaques d'eau sur la glace due à la fonte.

Les chercheurs de Sandia ont cherché à mieux comprendre la réduction de la réflectivité dans l'Arctique. Le chercheur principal, Phil Dreike, a collaboré avec l'U.S. Space Force pour obtenir l'autorisation d'analyser des données précédemment non publiées des radiomètres des satellites GPS.

« Les nouveaux ensembles de données climatiques d'observation sont uniques. Pour être qualifiées de jeux de données climatiques, les observations doivent s'étendre sur de nombreuses années. Les projets scientifiques à petite échelle ne sont généralement pas aussi longs, ce qui rend cet ensemble de données particulièrement précieux », a déclaré Roesler.

Amy Kaczmarowski, ingénieure chez Sandia, a réalisé une analyse des données couvrant la période de 2014 à 2019.

« Il y a eu de nombreuses mesures locales et discussions théoriques concernant les effets de la formation de flaques d'eau sur l'albédo de la glace. Cette étude représente l'un des premiers examens complets des effets d'une année à 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 pendant l'été arctique. Selon les mesures de l'étendue de la banquise par micro-ondes collectées pendant la même période, un tiers de cette perte de réflectivité est attribuée à la glace entièrement fondue ».

Les deux tiers restants de la perte de réflectivité sont probablement causés par l'usure de la banquise restante. « La découverte clé ici est à quel point la glace usée réduit la réflectivité », a ajouté Kaczmarowski. La glace usée fait référence à la banquise restante, qui peut être plus mince et contenir des flaques de fonte.

Il est prévu que les satellites GPS continuent de fournir des données jusqu'en 2040. Les chercheurs de Sandia espèrent que d'autres chercheurs prendront en compte leurs résultats et les intégreront dans leurs modèles d'amplification arctique. Ils prévoient de continuer à exploiter les données GPS et sont enthousiastes à l'idée de collaborer avec d'autres chercheurs en climatologie pour des analyses plus poussées.

« Nous continuerons à utiliser ces données pour étudier diverses régions de la Terre dans le cadre d'applications climatiques », a déclaré Kaczmarowski.

Informations sur la revue : Scientific Reports

Fourni par Sandia National Laboratories