Alors que les glaciers se retirent en raison d'une augmentation des températures mondiales, une étude montre que les modèles d'élévation 3D détaillés pourraient considérablement améliorer les prédictions sur la façon dont ils réagissent au climat du réchauffement de la Terre.
Les résultats sont publiés dans la revue Giscience et télédétection.
Alors que seulement 10% de la Terre est couverte de glace glaciaire, ces masses ont des impacts de grande envergure sur tous les écosystèmes du monde. La fusion rapide peut déclencher des catastrophes naturelles, et les glaciers aident à réguler la température et le niveau de la mer de la planète et sont des sources d'eau potable vierge.
Pour mieux se différencier entre la perte de glace saisonnière et celle causée par les tendances climatiques à long terme, les chercheurs ont étudié les sommets fluctuants de trois glaciers: le glacier La Perouse en Amérique du Nord, le glacier de Viedma en Amérique du Sud et le glacier Skamri situé en Asie centrale.
Leur analyse a révélé qu'entre 2019 et 2023, le glacier de Viedma (Argentine) et le glacier de La Perouse (Alaska) ont connu un éclaircissement constant, mais le glacier Skamri (Pakistan) avait été suffisamment stable pour avoir un petit gain net de glace, a déclaré Rongjun Qin, co-auteur de l'étude et d'un professeur associé de la part civile, du génie géodoltique et du génie géodel.
Des mesures de cette étude ont été effectuées à l'aide d'images quotidiennes à haute résolution recueillies par la constellation par satellite PlanetScope, que les chercheurs ont ensuite utilisé pour créer des reconstructions 3D de l'évolution des flux de glace glaciaire au fil du temps. En incorporant des données climatiques locales et mondiales dans ces modèles pour explorer les variations saisonnières de la fonte des glaciers, l'équipe a essentiellement conçu un moyen de surveiller le comportement des glaciers dans diverses régions.
« C'est quelque chose auquel nous pensons depuis longtemps, car les études existantes sur les glaciers ont des observations saisonnières clairsemées, car il est difficile de diffuser des données dans des zones éloignées », a déclaré Qin, qui est également un membre de base du corps professoral de l'Institut de translation des données de l'Ohio State. « Ce que nous voulions faire, c'est utiliser des données de résolution moyenne à élevée pour élargir ces capacités et améliorer la précision des modèles 3D générés à partir de ces données. »
Selon l'étude, alors que de nombreuses techniques de suivi 2D modernes peuvent fournir des informations précieuses sur l'écoulement des glaciers, les études précédentes ont eu tendance à ne capturer que des instantanés à court terme ou offrent des observations sans analyse de mouvement approfondie ou des données 3D à haute résolution. Le travail de cette équipe peut aider les scientifiques à suivre une meilleure trace des problèmes de climat saisonniers comme la fonte des glaciers et élargir les observations à long terme de ces masses, et leur méthode de modèle 3D révèle également de nouvelles données sur la rapidité avec laquelle les glaciers réagissent aux changements de temps.
Les glaciers de Viedma et Skamri, par exemple, présentent un temps de retard de 45 jours en réponse aux changements dans les conditions climatiques locales comme la pluie ou la neige. Il a cependant été démontré que le glacier La Perouse réagit aux changements presque immédiatement, ce qui signifie que son débit peut très rapidement devenir plus rapide ou plus lent en fonction de la quantité de précipitations qu'elle a accumulée.
Dans une autre découverte, les chercheurs ont conclu que les différences de comportement dans les trois sont motivées par des conditions environnementales et climatiques distinctes, mais suggèrent que les facteurs locaux et mondiaux, plutôt que par un seul, sont responsables des modèles de la dynamique du mouvement des glaciers dans le monde.
De telles observations sont essentielles pour approfondir notre compréhension mondiale de la science des glaciers, et avec d'autres améliorations, l'algorithme de cette étude pourrait également être un outil utile pour la prédiction et la gestion des catastrophes futures, a déclaré Qin. Déjà, les scientifiques ont utilisé des systèmes similaires pour avertir les communautés de catastrophes naturelles qui auraient conduit à la tragédie.
Au total, les chercheurs espèrent que le soutien aux projets de modélisation comme celui-ci inspirera davantage de scientifiques à utiliser les données satellites pour étudier d'autres types de questions de recherche environnementale importantes.
« J'espère que nous pourrons s'appuyer sur toutes sortes de demandes qui les intéressent », a déclaré Qin.
Shengxi GUI de l'État de l'Ohio était co-auteur. Les données de ce travail ont été fournies par PlanetScope.
