Ce mois-ci, des ingénieurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud testent un capteur spatial qui aidera à mesurer la vitesse à laquelle la glace de mer arctique disparaît. Et bien que cet instrument ne soit lancé que dans un an, les scientifiques ont commencé à se préparer à son utilisation lors d'une récente campagne sur le terrain dans la nature sauvage canadienne.

Les chercheurs ont passé deux semaines en avril à survoler l'océan Arctique, observant souvent le lever du soleil depuis une altitude de 1 500 pieds (457 mètres) dans un avion de l'époque de la Seconde Guerre mondiale. Une variété de capteurs de pointe utilisés pour mesurer l'épaisseur de la glace de mer et de la neige se trouvaient à bord, y compris un substitut du radiomètre micro-ondes actuellement testé au JPL. Mesurer l'épaisseur de la glace de mer est délicat, nécessitant un certain nombre de chiffres précis, notamment la hauteur de la glace de mer au-dessus de l'eau, la profondeur de la neige sur cette glace et les émissions micro-ondes de la surface.

Les vols ont été programmés en fonction du passage des satellites en orbite afin que des observations coordonnées puissent être effectuées sur les mêmes caractéristiques. La combinaison des données aéroportées et satellitaires améliorera la capacité des scientifiques à mesurer la glace de mer et à comprendre comment les conditions climatiques évoluent dans l'Arctique.

Au cours des dernières décennies, l'étendue et l'épaisseur de la glace de mer arctique ont changé. L'amélioration des mesures de ces changements aide les scientifiques à mieux comprendre le système arctique tout en soutenant la navigation, la recherche météorologique et océanique, et les futures observations satellitaires. Alors que l'activité maritime arctique augmente, la région devient également plus importante sur les plans stratégique et économique.

Selon Sahra Kacimi du JPL, qui a été la responsable scientifique de la campagne sur le terrain, le réchauffement en cours dans l'Arctique pourrait potentiellement avoir un impact sur la sécurité publique et les intérêts économiques.

Kacimi a passé des années à étudier la glace de mer à l'aide de données satellitaires, mais la vue plongeante qu'elle obtient de l'espace est différente de celle qu'elle a en regardant par la fenêtre d'un avion.

La diversité déconcertante de la glace de mer crée des paysages surnaturels. La glace peut être attachée à la terre ou dériver dans l'océan ; elle peut être rugueuse ou lisse. Poussée par les vents et les courants océaniques, la glace se déplace constamment, se brise et se déforme. Des fissures peuvent s'ouvrir en de longues étendues d'océan exposé, et les collisions entre les floes peuvent pousser les débris de glace en crêtes massives qui s'étendent sur des kilomètres.

Certaines glaces de mer ne durent qu'une saison, tandis que des glaces plus épaisses peuvent survivre plusieurs années (bien que la glace de mer pluriannuelle devienne moins courante dans de nombreuses parties de l'Arctique). Des écosystèmes entiers sont affectés par ces changements, jusqu'aux renards arctiques et aux lièvres que les scientifiques ont aperçus tout au long du voyage.

L'amélioration des estimations de l'épaisseur de la glace de mer aide les scientifiques à mieux comprendre comment la région change et soutient les observations à long terme de l'environnement arctique. L'équipe de la NASA a passé environ 50 heures dans les airs au cours de la campagne de deux semaines, effectuant des vols au-dessus de la glace dérivante près de la ville d'Inuvik avant d'étudier la glace fixée au rivage d'un autre endroit, un hameau appelé Cambridge Bay.

Pour la partie de la campagne à Inuvik, l'équipe a coordonné avec la mission Surface Water and Ocean Topography (SWOT), un satellite développé conjointement par la NASA et l'agence spatiale française, le CNES (Centre National d'Études Spatiales), le JPL dirigeant la composante américaine de la mission. Bien qu'il ait été conçu pour cartographier la hauteur des eaux marines et douces du globe, SWOT peut également mesurer la quantité de glace de mer au-dessus de la ligne d'eau.

À Cambridge Bay, l'équipe de la NASA s'est jointe à des chercheurs de l'ESA (Agence spatiale européenne), de l'Institut Alfred Wegener en Allemagne et de l'Université de Calgary au Canada. Pendant cette partie de la campagne, des vols coordonnés ont survolé un camp de terrain et sous les traces de missions satellitaires telles que le Ice, Cloud, and Land Elevation Satellite-2 (ICESat-2) de la NASA et le CryoSat-2 de l'ESA.

Pour améliorer les estimations de l'épaisseur de la glace de mer, l'ESA développe, avec la coopération de la NASA, une nouvelle mission polaire appelée Copernicus Polar Ice and Snow Topography Altimeter (CRISTAL). Pendant la campagne aérienne d'avril, les sci