La couverture neigeuse de l’Antarctique pour prédire la météo

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La couverture neigeuse de l’Antarctique pour prédire la météo

Des scientifiques de l’EPFL ont mesuré pour la première fois - au centimètre près - comment la couverture neigeuse de la glace de l’Antarctique pouvait changer avant et après une tempête de neige. Ces données permettront d’élaborer de meilleurs modèles météorologiques pour le Pôle Sud et le climat de la planète.

Des scientifiques de l’EPFL ont fourni les premières mesures détaillées de la manière dont les tempêtes de neige affectent la couverture neigeuse sur une banquise antarctique. Leurs résultats sont publiés aujourd’hui dans le Journal of Geophysical Research.

Ces données sont importantes si l’on veut comprendre l’interaction de la neige et du vent, qui détermine la météo redoutable qui règne autour du Pôle Sud, et en fin de compte le climat mondial. Chaque année, de la glace de mer se forme puis fond le long des côtes antarctiques en fonction des saisons. Elle atteint sa surface maximale durant les mois d’hiver austral. Ce cycle est conditionné par la neige et par le vent.

«L’interaction complexe entre la neige, l’eau et la glace avec le soleil affecte la croissance de la glace et les systèmes météorologiques», dit le scientifique de l’EPFL Michael Lehning du laboratoire CRYOS de l’EPFL. «Ces mesures nous procurent des données précieuses pour calculer ces prévisions météorologiques.»

L’éclat étincelant de la neige blanche signifie qu’elle est hautement réfléchissante: la plus grande partie du rayonnement solaire est donc réfléchi, au contraire de l’eau qui tend à absorber la lumière solaire. La réflectivité de la neige contribue aux basses températures de sa surface. Mais en même temps, la neige agit comme une couverture, et retient la chaleur présente dans la glace qu’elle recouvre.

A l’aide d’un scanner terrestre 3D, le scientifique de l’EPFL Ernesto Trujillo a mesuré au centimètre près la structure de la couverture neigeuse de l’Antarctique sur une surface de cent mètres de côté, avant et après une tempête de neige.

Pendant une tempête, la nouvelle neige se dépose sur la surface, tandis que la vieille neige est remuée ou soufflée plus loin.

En comparant la répartition de la neige avant et après la tempête, Trujillo a pu quantifier ces différences et leurs implications. Il a déterminé que 43% de la couverture neigeuse était érodée par la tempête, tandis que 27% du relief était constitué de neige fraîchement déposée.

Trujillo a également déterminé qu’en dépit des changements dans les caractéristiques de la surface, celle-ci, après la tempête, exerçait la même résistance à l’air qu’auparavant. Le vent se fait prendre dans les arêtes et les courbes de la neige et la pousse dans les eaux libres, tout en déplaçant la glace flottant sur la mer. Les masses de glace qui sont poussées par le vent vers le Nord, où il fait plus chaud, tendent à fondre; celles poussées vers le Sud tendent à développer davantage de glace.

D’une manière générale, l’interaction entre le vent et la neige est une composante importante si l’on veut prédire la formation de la glace de mer antarctique, qui au bout du compte conditionne la météo et le climat, et la manière dont il évolue.

Etudier les changements dans la structure de la neige, à petite échelle, offre une compréhension plus globale de l’interaction du vent et de la neige en déterminant quelles caractéristiques sont importantes.

Recherche future de l’EPFL en Antarctique

Fin décembre 2016, une expédition de grande envergure, l?Antarctic Circumnavigation Expedition (ACE), emmènera une cinquantaine de chercheurs du monde entier pour un voyage de trois mois et un tour complet du continent antarctique à bord de l?Akademik Treshnikov, un navire russe dédié à la recherche scientifique. Premier projet du Swiss Polar Institute, basé à l’EPFL, cette opération a pour but de mesurer et quantifier l’impact des changements climatiques et de la pollution dans l’océan Austral. Vingt-deux projets - émanant d’équipes suisses, mais aussi britanniques, françaises, australiennes, etc. - ont été sélectionnés pour être menés durant ce périple. Ils touchent des domaines aussi variés que la glaciologie, la climatologie, la biologie et l’océanographie.


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