L’EMIT de la NASA a produit ses premières cartes mondiales de l’hématite, de la goethite et de la kaolinite dans les régions sèches de la Terre en utilisant des données de l’année se terminant en novembre 2023. La mission a collecté des milliards de mesures de ces trois minéraux et de sept autres qui peuvent affecter le climat lorsqu’ils sont projetés dans l’air. tempête de sable. Crédit : NASA/JPL-Caltech
EMIT fournit des cartes inédites des minéraux présents dans les zones sources de poussière de la Terre, permettant aux scientifiques de modéliser le rôle des particules fines dans le changement climatique et bien plus encore.
NASALa mission EMIT de a créé les premières cartes complètes des régions sources de poussières minérales au monde, fournissant des emplacements précis de 10 minéraux clés en fonction de la façon dont ils réfléchissent et absorbent la lumière. Lorsque les vents projettent ces substances dans l’air, ils refroidissent ou réchauffent l’atmosphère et la surface de la Terre, selon leur composition. Comprendre leur abondance dans le monde aidera les chercheurs à prédire les futurs impacts climatiques.
Lancé vers la Station spatiale internationale (ISS) en 2022, EMIT – abréviation de Earth Surface Mineral Dust Source Investigation – est un spectromètre imageur développé par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA (JPL) en Californie du Sud. La mission répond à un besoin crucial des climatologues d’obtenir des informations plus détaillées sur la composition minérale de surface.
En étudiant la surface de la Terre à environ 410 kilomètres au-dessus, EMIT scanne de vastes zones qu’il serait impossible à un géologue au sol ou à des instruments transportés par avion d’étudier, et pourtant, il le fait tout en atteignant effectivement le même niveau de détail.
EMIT, une mission de la NASA lancée vers la Station spatiale internationale en 2022, a cartographié l’hématite, la goethite et la kaolinite en Afrique du Nord et dans la péninsule arabique. Les trois minéraux font partie des 10 substances clés étudiées par la mission et censées influencer le changement climatique. Crédit : NASA/JPL-Caltech
À ce jour, la mission a capturé plus de 55 000 « scènes » – des images de surface de 80 kilomètres sur 80 kilomètres – dans sa zone d’étude, qui comprend des régions arides dans un rayon de 6 900 kilomètres. large ceinture (11 000 kilomètres de large) autour de la section médiane de la Terre. Prises ensemble, les scènes comprennent des milliards de mesures – plus que suffisant pour créer des cartes détaillées de la composition de la surface.
La mission a également démontré une gamme de capacités supplémentaires au cours de ses 17 mois en orbite, notamment la détection de panaches de méthane et de dioxyde de carbone émis par les décharges, les installations pétrolières et d’autres infrastructures.
« Partout où nous avons besoin de chimie pour comprendre quelque chose à la surface, nous pouvons le faire avec la spectroscopie d’imagerie », a déclaré Roger Clark, membre de l’équipe scientifique de l’EMIT et scientifique principal au Planetary Science Institute de Tucson, en Arizona. « Maintenant, avec EMIT, nous allons avoir une vue d’ensemble, et cela va certainement ouvrir les yeux. »
Poussière et climat
Les scientifiques savent depuis longtemps que les poussières minérales en suspension dans l’air affectent le climat. Ils savent que les substances plus sombres et riches en oxyde de fer absorbent l’énergie du soleil et réchauffent l’air ambiant, tandis que les substances plus brillantes, sans fer, réfléchissent la lumière et la chaleur, refroidissant ainsi l’air. La question de savoir si ces effets auront un impact net sur le réchauffement ou le refroidissement reste toutefois incertaine.
Les chercheurs ont une idée de la façon dont la poussière se déplace dans l’atmosphère, mais la pièce manquante est la composition – la couleur, essentiellement – de la surface aux endroits où la poussière provient généralement, qui jusqu’à présent provenait de moins de 5 000 sites d’échantillonnage dans le monde. . Basées sur des milliards d’échantillons, les cartes d’EMIT offrent beaucoup plus de détails.
« Nous prendrons les nouvelles cartes et les intégrerons à nos modèles climatiques », a déclaré Natalie Mahowald, chercheuse principale adjointe de l’EMIT et scientifique du système Terre à l’Université Cornell d’Ithaca, New York. « Et à partir de là, nous saurons quelle fraction des aérosols absorbe la chaleur plutôt que de la réfléchir dans une bien plus grande mesure que ce que nous avions connu dans le passé. »
Poussière et écosystèmes
Au-delà de l’exploitation des données minérales d’EMIT pour améliorer la modélisation du climat terrestre, les scientifiques peuvent utiliser ces informations pour étudier l’impact de la poussière sur les écosystèmes où elle atterrit. Il existe des preuves solides que les particules déposées dans l’océan peuvent provoquer une prolifération de phytoplancton, ce qui peut avoir des implications sur les écosystèmes aquatiques et le cycle du carbone de la planète. Les scientifiques ont également montré que la poussière provenant des Andes d’Amérique du Sud, ainsi que de certaines parties d’Afrique du Nord et subsaharienne, fournit des éléments nutritifs nécessaires à la croissance de la forêt tropicale du bassin amazonien.
Les données EMIT peuvent permettre aux chercheurs d’identifier les sources de poussière minérale et d’avoir un aperçu plus détaillé de sa composition, aidant ainsi à estimer le déplacement d’éléments clés tels que le phosphore, le calcium et le potassium, qui seraient pris en compte dans cette fertilisation à longue distance.
« EMIT pourrait nous aider à construire des modèles de transport de poussière plus complexes et plus finement résolus pour suivre le mouvement de ces nutriments sur de longues distances », a déclaré Eric Slessarev, chercheur en sols à Université de Yale à New Haven, Connecticut. « Cela nous aidera à mieux comprendre la chimie des sols dans des endroits très éloignés des régions génératrices de poussière. »
Une nouvelle génération de science
En plus de suivre 10 minéraux clés qui font partie de sa mission principale, les données EMIT sont utilisées pour identifier une gamme d’autres minéraux, types de végétation, neige et glace, et même des substances produites par l’homme à la surface de la Terre ou à proximité. Et avec beaucoup plus de mesures à leur disposition, les chercheurs seront en mesure de trouver des relations statistiques entre les caractéristiques de la surface et d’autres caractéristiques intéressantes.
Par exemple, ils pourraient repérer des signaux dans les données EMIT qui correspondent à la présence d’éléments de terres rares et de minéraux contenant du lithium, a déclaré Robert Green, chercheur scientifique principal au JPL et chercheur principal d’EMIT. Ces nouvelles informations pourraient être utilisées pour rechercher ces substances dans des endroits jusque-là inconnus.
« Jusqu’à présent, nous ne connaissons tout simplement pas la répartition des minéraux de surface sur de vastes étendues de la planète », a déclaré Phil Brodrick, un scientifique du JPL qui a dirigé la création des cartes minérales. Avec les données EMIT, « il y aura probablement une nouvelle génération de sciences dont nous ne connaissons pas encore l’existence, et c’est une chose vraiment cool ».
En savoir plus sur la mission
EMIT a été sélectionné dans le cadre de l’appel d’offres Earth Venture Instrument-4 de la Division des sciences de la Terre de la Direction des missions scientifiques de la NASA et a été développé au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, géré pour l’agence par Caltech à Pasadena, en Californie. Les données de l’instrument sont disponibles au NASA Land Processes Distributed Active Archive Center pour être utilisées par d’autres chercheurs et par le public.
