Chercheurs et explorateurs aux prises avec le Pôle Nord pour CryoSat-2

En train d’installer un réflecteur angulaire à Autsfonna
19 avril 2007

C’est sans doute une synergie inattendue. Sous la forme d’une équipe internationale de chercheurs en poste à Svalbard en Norvège et de deux explorateurs belges des régions polaires qui sont en train de traverser à pied le Pôle Nord. Les deux teams participent actuellement à un effort conjoint pour rassembler des données essentielles au sol et depuis les airs, qui serviront à préparer la mission d’étude des glaces du satellite CryoSat-2 de l’ESA.

La mission CryoSat-2, dont le lancement est prévu en 2009, fournira des informations d’une précision élevée sur les changements de l’épaisseur de la glace sur la mer et au sol de l’ensemble des régions des Pôles Nord et Sud. Ces mesures doivent poser les questions clefs sur l’impact du changement climatique sur l’environnement polaire. La mission, vue avec un certain recul, est un tour de force technique. Tenez compte du fait que le satellite évoluera à plus de 25.000 km à l’heure à 717 km au-dessus de la surface terrestre : il aura à mesurer des changements sur l’épaisseur glaciaire avec une précision de quelques centimètres au moyen de cet instrument complexe qu’est le radar d’altimétrie SIRAL. Etant donné les objectifs demandés et l’importance des mesures précises pour l’évaluation des changements de l’environnement, il n’est pas étonnant que l’ESA mette tout en œuvre pour garantir que les données de CryoSat-2 soient les plus précises possible.

CryoSat
Vue d’artiste de CryoSat

C’est ici qu’intervient l’expédition Arctic Arc, dans le cadre de l’International Polar Year (Année Polaire Internationale). Deux explorateurs belges, Alain Hubert et Dixie Dansercoer, ont “pris pied” sur la mer de glace au large de la côte de Sibérie le 1er mars 2007. Ils ont à ce jour parcouru une époustouflante distance de 2,500 km en tirant chacun derrière eux un traîneau de 130 kg avec vivres et équipements de survie. Tout au long de leur trajet, les intrépides explorateurs contribuent à la préparation de la mission CryoSat-2 en faisant des mesures, à intervalles réguliers, de l’épaisseur de glace. Ces mesures vont être exploitées par les chercheurs pour définir dans quelle mesure les conditions d’enneigement peuvent être prévues à l’avance en partant des modèles actuels de climat. Elles vont servir comme éléments de référence pour les méthodes qui doivent améliorer la précision des cartes que CryoSat-2 réaliser sur l’épaisseur des glaces marines.

Making snow-depth measurements during the Arctic Arc expedition
Mesures, par un explorateur belge, de la neige en profondeur druant l’expédition Artic Arc

"Nous progressons bien” , a déclaré Alain Hubert lors d’une communication sous la tente avec son téléphone satellite, voici quelques jours. "Nous sommes maintenant à seulement 160 km du Pôle Nord et nous faisons des mesures à intervalles réguliers sur notre chemin. Parfois, les conditions sont très difficiles à çause du froid et du vent. Néanmoins, nos efforts nous semblent en valoir la peine et nous gardons le moral pour aller de l’avant."

The ground measurements team
L’équipe pour les measures au sol

Alors que Alain et Dixie poursuivent leur traversée du Pôle Nord, des chercheurs d’Allemagne, de Norvège et du Royaume-Uni poursuivent une campagne qui se déroule en parallèle dans la partie la plus au nord de l’archipel de Svalbard, en Norvège. Le 12 avril dernier, un groupe de huit chercheurs ont été amenés par hélicoptère sur un site reculé de la calotte glaciaire d’Austfonna. Dans le cadre de la campagne CryoVex 2007, ils vont passer un mois à faire des mesures sur les propriétés de la neige et de la glace le long des traverses qui s’entrecroisent sur la couche de glace. Les conditions au sol sont souvent malaisées à cause des vents violents et des températures très basses. Il arrive parfois que les instruments et les équipements tombent en panne, comme le fait remarquer Jon Ove Hagen, de l’Université d’Oslo, qui dirige l’équipe.

An aerial view of Svalbard
Une vue aérienne de Svalbard

"Actuellement, nous nous déplaçons depuis le site, où on nous a déposés, au bas de la calotte d’Austfonna vers son sommet, si bien que nous pouvons démarrer nos mesures au sol et contribuer à l’acquisition des données de l’instrument aéroporté," notait Jon Ove Hagen, contacté le lundi 16 avril. "Le mauvais temps et un motoneige endommagé sont simplement des choses dont il faut tenir compte pour démarrer notre programme de mesures."

Dornier 228 – the CryoVex 2007 airborne platform
Dornier 228, la plate-forme aérienne de CryoVex 2007

Parmi les expériences au sol qui sont réalisées, il y a des mesures qui sont effectuées dans les airs par l’Alfred Wegner Institute (AWI). L’avion Dornier-228 est équipé de l’instrument ASIRAS, qui est une version aéroportée du radar d’altimétrie conçu pour CryoSat-2. En comparant les données de l’instrument aéroporté avec les mesures au sol, les scientifiques testeront et vérifieront les nouvelles méthodes qui permettront d’extraire, avec CryoSat-2, les informations sur le changement de l’épaisseur de glaces, et ce, bien avant son lancement.

Illustration of airborne radar altimeter ice cap data
Illustration des données de la calotte glaciaire obtenues avec le radar aéroporté

"Le premier vol réalisé avec ASIRAS semble bon", constate Veit Helm de l’AWI. "Dès que les conditions météo sont bonnes et que les équipes au sol sont sur place, nous allons de l’avant avec nos vols scientifiques et nous mettre à la tâche pour traiter et analyser les données, au-dessus d’Austfonna, du radar d’altimétrie. Il est un aspect qui fascine dans un tel travail : c’est que la campagne nous permet actuellement d’envisager le futur et de voir ce que la mission CryoSat-2 va observer et mesurer, une fois le satellite lancé."

Le travail avec la plate-forme aéroportée va se poursuivre jusqu’au 24 avril. Les équipes au sol vont rester sur la calotte glaciaire jusqu’au début de mai. Une fois que la campagne touche à sa fin, il y aura le défi d’analyser de grands volumes de données afin de caractériser et d’améliorer les mesures CryoSat sur les modifications des couches de glace. C’est seulement grâce à ce travail minutieux qu’on peut relever le défi de mesurer l’épaisseur de cette glace au niveau du centimètre et d’en arriver à mieux comprendre l’impact que le changement climatique a sur les champs de glace polaires.

Pour tout complément d’information, veuillez contacter :
Malcolm Davidson, ESA CryoSat-2 Validation Manager
Malcolm.Davidson @ esa.int

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