L’observation de la cryosphère, cet univers glacé de la Terre où l’eau se fige en glace, joue un rôle crucial pour la science et notre société.
Le Centre National d’Études Spatiales est un acteur clé dans cette exploration, grâce à ses missions d’observation de la Terre qui contribuent à l’acquisition de données vitales pour comprendre l’évolution de la cryosphère.
Mais qu’englobe exactement la cryosphère ? Comment s’effectue sa mesure ? Quelles données avons-nous à disposition aujourd’hui, et quelles perspectives offrent-elles pour mieux appréhender et agir sur les écosystèmes de notre planète ?
La cryosphère, c’est quoi ?
La cryosphère est la partie de la Terre où l’eau se trouve sous forme solide, principalement sous la forme de glace. Elle englobe les régions du globe où la température est suffisamment basse pour que l’eau gèle, que ce soit à la surface (sur les continents et les océans) ou sous terre (dans le permafrost).
Les composants de la cryosphère
La couverture neigeuse
Il s’agit de la neige qui recouvre la surface terrestre, que ce soit de manière saisonnière ou permanente. La couverture neigeuse joue un rôle essentiel dans la réflexion de la lumière solaire, contribuant ainsi à maintenir des températures plus froides dans les régions enneigées et à réguler les cycles de l’eau.
La glace des lacs et des rivières
Les lacs et les rivières gelés représentent une partie importante de la cryosphère. Lorsque l’eau liquide gèle en hiver, elle forme une couche de glace qui peut influencer la vie aquatique, les activités humaines et les conditions météorologiques locales.
Les glaciers
Les glaciers sont de vastes masses de glace en mouvement qui se forment dans les montagnes ou les régions polaires. Ils résultent de l’accumulation de neige sur de nombreuses années, qui se transforme en glace. Les glaciers sont importants car ils stockent de l’eau douce et influencent le niveau des cours d’eau.
La banquise
La banquise est composée de glace de mer qui se forme à la surface de l’océan dans les régions polaires. Elle varie en taille au fil des saisons, s’étendant en hiver et se réduisant en été. La banquise joue un rôle crucial dans la régulation du climat en réfléchissant la lumière solaire.
La calotte polaire
Les calottes polaires, comme la calotte glaciaire du Groenland et celle de l’Antarctique, sont d’immenses nappes de glace qui recouvrent des terres continentales. Elles contiennent une grande quantité d’eau douce et ont un impact significatif sur le niveau de la mer.
La plateforme de glace
Les plateformes de glace sont d’énormes masses de glace flottant à la surface de l’océan, souvent à la lisière des calottes glaciaires ou des glaciers. Elles jouent un rôle dans la stabilisation des glaciers de l’Antarctique et de l’Arctique.
Le pergélisol (« sol gelé » ou « permafrost »)
Le pergélisol est un sol qui reste gelé pendant au moins deux ans consécutifs. Il se trouve dans les régions froides, comme l’Arctique et les régions subarctiques. Le dégel du pergélisol a des implications sur les écosystèmes, les infrastructures et le climat.
Il s’agit de la neige qui recouvre la surface terrestre, que ce soit de manière saisonnière ou permanente. La couverture neigeuse joue un rôle essentiel dans la réflexion de la lumière solaire, contribuant ainsi à maintenir des températures plus froides dans les régions enneigées et à réguler les cycles de l’eau.
Les mesures utiles de la cryosphère
Le couvert neigeux
Le couvert neigeux fait référence à la superficie terrestre couverte de neige, que ce soit temporaire ou permanent.
Objectifs de la mesure
Les mesures du couvert neigeux permettent de suivre la répartition spatiale et saisonnière de la neige, ce qui est crucial pour la gestion de l’eau douce, le suivi des conditions météorologiques, et la prévention des catastrophes telles que les avalanches.
Méthodes utilisées
Imagerie satellite, télédétection par micro-ondes, mesures au sol, modèles numériques, radars, observations visuelles…
Missions concernées
SARAL (Satellite with ARgos and ALtika), Sentinel-1, Megha-Tropiques, SWOT, Pléiades, Spot, Jason,…
La dérive des icebergs
Cette mesure concerne l’étude du mouvement des immenses morceaux de glace sur l’océan, détachés des glaciers.
Objectifs de la mesure
Le suivi de la dérive des icebergs est essentiel pour la navigation, la sécurité maritime et la prévision des trajectoires de ces masses de glace potentiellement dangereuses.
Méthodes utilisées
Balises GPS, imagerie satellitaire, radar, systèmes de suivi par satellite, simulation numérique.
Missions concernées
SWOT, CryoSat-2
La vitesse d’écoulement
La vitesse d’écoulement se réfère à la vitesse à laquelle la glace, en particulier les glaciers, se déplace.
Objectifs de la mesure
Les mesures de la vitesse d’écoulement aident à comprendre la dynamique des glaciers, à prédire les risques de glissements de terrain et à évaluer les conséquences de la fonte des glaciers sur l’élévation du niveau de la mer.
Méthodes utilisées
Marqueurs GPS, interférométrie radar, photographie aérienne, mesures in situ, modélisation numérique.
Missions concernées
Sentinel-1, CryoSat-2, SWOT
La distribution des épaisseurs de glace
Cette mesure cartographie l’épaisseur de la glace sur les calottes glaciaires, les banquises et les glaciers.
Objectifs de la mesure
Les données sur la distribution des épaisseurs de glace sont cruciales pour estimer les volumes de glace, le bilan de masse et les taux de fonte.
Indicateurs utilisés
Épaisseur de la glace, variations temporelles, répartition spatiale, densité de la glace, évolution de l’épaisseur de la glace au fil des saisons, influence sur l’écoulement.
Missions concernées
SWOT, CryoSat-2, Sentinel-3.
Le changement d’altitude des glaciers
Cette mesure implique la surveillance de l’évolution de l’altitude des glaciers au fil du temps.
Objectifs de la mesure
Les glaciers perdent de la masse lorsque leur altitude diminue en raison de la fonte ou de l’écoulement. Le suivi du changement d’altitude des glaciers est essentiel pour comprendre leur bilan de masse et les impacts du changement climatique.
Indicateurs utilisés
altimétrie, balises GPS, interférométrie radar, photogrammétrie, données lidar.
Missions concernées
CryoSat-2, Sentinel-1.
Contributions CNES : les données disponibles aujourd’hui
5
missions CNES dédiées à l’étude de la cryosphère
1,3 M
de données collectées par le CNES sur la cryosphère
23 +
années de données accumulées sur la cryosphère
Parcourir les données disponibles
Découvrez également la cryosohère en images via le site geoimage.cnes.fr. Parcourez de nombreux clichés des satellites Pléiades, Spot, Sentinel et Venµs. Ces images sont accompagnées d’un dossier scientifique élaboré en collaboration avec des enseignants du secondaire et du supérieur, experts du domaine concerné.
Approfondir le sujet
Sources et références
À venir.
Actualités en lien avec le sujet
[Conférence CNES] 40 ans de données spatiales sur les océans : (re)visionnez la !
Dans le cadre de la Conférence des Nations Unies sur l’Océan (UNOC), dont la 3e édition se tiendra du 9 au 13 juin 2025 à Nice, le CNES et la […]
Troisième appel à projets du Campus des Applications Pléiades Neo
L’appel à projets du Campus des Applications Pléiades Neo a été officiellement lancé le 16 juillet 2024. Ce programme, initié par le CNES et Airbus, vise à soutenir les entreprises […]
Retour sur la 11e rencontre du SCO France : projets, avancées et perspectives
Le 4 juillet 2024, la Station Marine d’Endoume à Marseille a accueilli la 11e rencontre du Comité Inter Organismes (CIO) du SCO France. Cet événement a réuni des membres clés […]
Nouvelle formation Data from Space proposée par le CNES, du 25 au 27 juin à Toulouse
Le Centre National d’Études Spatiales (CNES) propose une formation de trois jours destinée à toute personne désirant se familiariser avec les bases des données spatiales. Cette formation vise à initier […]
[VIDÉO] Plongez dans les nouvelles séries vidéos hebdomadaires du CNES sur l’observation de la Terre
Bienvenue dans l’univers passionnant de l’observation spatiale avec les séries exclusives du CNES : « Terre en Vue » et « HebdomaTerre ». Chaque semaine, plongez dans une aventure éducative en vidéo qui vous […]
Challenge ForM@Ter OIC2024 : ouverture des inscriptions pour explorer les méthodologies de corrélation d’images optiques
Le challenge ForM@Ter OIC2024 est organisé par ForM@Ter, le pôle de données et de services dédié à la Terre Solide de l’Infrastructure de Recherche Data Terra, avec le soutien du CNRS et […]