La calotte glaciaire du Groenland est énorme, constituant près de la moitié de toute l’eau douce de l’hémisphère nord. Mais la hausse des températures sur Terre la fait fondre – et les océans du monde s’élèvent. Ainsi, les mouvements de la calotte glaciaire sont étroitement surveillés.
À l’aide de mesures satellitaires approfondies, des chercheurs du Service géologique du Danemark et du Groenland (GEUS) et de l’Institut Niels Bohr de l’Université de Copenhague ont mené une étude qui montre remark les mouvements de la calotte glaciaire semblent être étroitement liés à l’écoulement des eaux de fonte sous la glace.
À l’aide de l’intelligence artificielle, les chercheurs ont analysé les mouvements de la glace qu’ils peuvent désormais diviser en quatre catégories en fonction des schémas de mouvement. Selon les chercheurs à l’origine de l’étude, cette information and facts a été absente de notre compréhension de la raison pour laquelle la vitesse de la glace sur le même site peut changer au fil du temps, ce qui est un élément de connaissance crucial pour créer des modèles climatiques furthermore précis pour, entre autres, le niveau de la mer monte.
“Avec l’aide de grandes quantités de données satellitaires et de l’intelligence artificielle, nous pouvons identifier et cartographier les fluctuations saisonnières générales sur de grandes functions du bord de la calotte glaciaire. Pas seulement pour une année, mais aussi pour les fluctuations sur plusieurs années. Ainsi, notre étude donne un aperçu oblique des processus sous la glace et du lien avec l’eau de fonte à grande échelle. Ce lien est très critical à comprendre par rapport au réchauffement climatique du futur, dans lequel la quantité d’eau de fonte va augmenter », explique Anne Munck Solgaard, chercheur principal au GEUS et auteur principal de l’étude, maintenant publiée dans Geophysical Investigate Letters.
Tunnels sous la glace
Lorsque l’eau de fonte de la floor atteint le fond de la glace, elle s’écoule principalement vers le bord de la calotte glaciaire à travers des canaux fondus. Les chercheurs ont découvert que la conception de ces canaux, également connus sous le nom de voies de drainage sous-glaciaires, affecte le mouvement de la glace au-dessus.
Si les canaux, qui agissent comme une sorte de système de drainage, ne réussissent pas à détourner l’eau, la pression au fond augmente et réduit la friction entre la glace et le fond. Cela entraîne à son tour la glace à se déplacer additionally rapidement vers l’océan. Et inversement, si le système de drainage est efficace, la glace se déplace additionally lentement.
Selon Anne Munck Solgaard, le système de drainage n’est pas un ensemble fixe de tuyaux ou de canaux d’une taille spécifique, mais plutôt des voies qui se développent pendant la saison de fonte. Ils le font parce que, alors que l’eau de fonte peut faire fondre des systèmes de drainage additionally grands, le flux de glace travaille à fermer les systèmes. En tant que tel, le système de drainage peut alterner entre être efficace et inefficace.
“Il en résulte quatre variations de la vitesse de la glace que nous avons découvertes à divers endroits de la calotte glaciaire. Par exemple, la vitesse peut ralentir au milieu de la saison de fonte, lorsque l’eau de fonte est abondante, auto le système de drainage devient soudainement efficace. Ou le système reste inefficace et sous haute pression. Ainsi, la vitesse s’accorde avec la quantité d’eau de fonte », explique le chercheur principal.
Ainsi, les chercheurs ont pu voir où sur la calotte glaciaire se déplace, d’une manière ou d’une autre, tout au extended de l’année. Ce faisant, ils peuvent avoir un aperçu de ce qui se passe sous la glace et garder un œil sur son évolution d’année en année.
“Nos résultats permettent de mieux comprendre comment la calotte glaciaire réagit à des températures plus chaudes et à additionally d’eau de fonte, ce qui peut nous aider à développer de futurs modèles climatiques”, explique Dina Rapp, doctorante et co-auteur de l’étude.
D’énormes quantités de données exigent l’intelligence artificielle
Les chercheurs ont utilisé l’intelligence artificielle pour détecter et séparer les modèles de mouvement dans plusieurs milliers de mesures, qui deviennent très rapidement ingérables pour l’analyse humaine. Selon le professeur Christine Hvidberg de l’Institut Niels Bohr, co-auteur de l’étude, la puissance de calcul intelligente devient de plus en as well as nécessaire.
“Ces dernières années, la quantité de données satellitaires librement disponibles a explosé. Elles proviennent des satellites Sentinel de l’ESA et de Landsat américain. Les données nous permettent de cartographier la vitesse de la glace en haute résolution, à la fois temporellement et spatialement. C’est génial, mais c’est aussi rend totalement not possible d’obtenir un aperçu complet des mouvements et des modèles de la glace en parcourant manuellement les séries chronologiques. Ici, l’intelligence artificielle et des tas de puissance de calcul nous aident à voir des modèles et des connexions jusque-là inconnus », dit-elle.
Depuis 2016, les mesures en continu des satellites Sentinel-1 de l’ESA sont utilisées pour calculer le mouvement de la calotte glaciaire dans le cadre du Programme de surveillance de la calotte glaciaire du Groenland (PROMICE).
Trouver les données actuelles
Les grandes quantités de données mesurées depuis l’espace ont été recueillies à l’aide d’un radar à synthèse d’ouverture (SAR) par les satellites Sentinel-1 de l’Agence spatiale européenne. Les données ont été couplées aux mesures des stations météorologiques PROMICE situées sur la glace elle-même et, associées aux mesures de la fonte, fournissent la meilleure foundation pour comprendre les effets climatiques futurs, y compris l’élévation mondiale du niveau de la mer. Les données sur la vitesse de la glace sont collectées tous les 12 jours pour des cartes de vitesse avec un niveau de détail élevé, 500 x 500 mètres, pour l’ensemble de la calotte glaciaire (cartes disponibles sur https://dataverse.geus.dk/dataverse/Ice_velocity). Les mesures des stations météorologiques et les estimations quotidiennes de la fonte des calottes glaciaires sont accessibles sur promice.org.