Eaux montantes

eaux-montantes
image of swing set getting flooded by ocean water

Le niveau de la mer dans le monde augmente – et le fait à un rythme accéléré. Les eaux de l’océan se dilatent car elles absorbent des quantités massives de chaleur piégées par les gaz à effet de serre dans l’atmosphère terrestre. Les glaciers et les calottes glaciaires ajoutent des centaines de gigatonnes d’eau de fonte dans les océans chaque année. La surface terrestre le long des côtes monte et descend également, ce qui affecte l’élévation relative du niveau de la mer. Les gens en ressentent les effets, alors que des augmentations apparemment faibles du niveau de la mer deviennent de gros problèmes le long des côtes du monde entier.

chart showing an increase in sea height variation over time from 1993 to present
Niveau moyen global de sceau de 1970 à 2020 augmente d’environ 3,3 millimètres par an. Le nombre est calculé en faisant la moyenne des données de hauteur de surface de la mer provenant d’une série de satellites: TOPEX / Poseidon, Jason-1, OSTM / Jason-2 et Jason-3. L’enregistrement des données se poursuit avec le lancement de Sentinel-6 Michael Freilich. Crédit: NASA

La NASA étudie tous les aspects de l’élévation du niveau de la mer

Avec les satellites, les missions aéroportées, les mesures à bord des navires et les supercalculateurs, la NASA étudie l’élévation du niveau de la mer depuis des décennies. En collaboration avec nos partenaires internationaux et interinstitutions, nous surveillons les causes de l’élévation du niveau de la mer avec une précision et une précision élevées. Le niveau mondial de la mer augmente d’environ 0. pouces (3,3 millimètres) par an. C’est 30% de plus que lorsque la NASA a lancé sa première mission satellite pour mesurer la hauteur des océans en 1992.

Michael Freilich
Sentinel-6 Michael Freilich a été nommé en l’honneur du scientifique de la Terre Michael Freilich, qui a pris sa retraite en 2019 en tant que chef de la division des sciences de la Terre de la NASA, poste qu’il a occupé depuis 2006. La carrière de Freilich en tant qu’océanographe a duré près de quatre décennies et a intégré la recherche sur les océans de la Terre, dirigeant le développement de missions satellitaires, et aidant à former et à inspirer la prochaine génération de leaders scientifiques. Sa formation était en physique des océans, mais sa vision de la science de la Terre de la NASA englobait tout le spectre de la dynamique de la Terre. Il est décédé en 2017. Crédit: NASA

L’humanité, pas une agence, pas un pays, pas un continent, mais. . . l’humanité surveille le niveau mondial de la mer depuis l’espace avec une précision exquise depuis plus de 15 années.

Ce mois-ci, la NASA s’associe à l’Agence spatiale européenne, à la NOAA et à EUMESTAT pour lancer le Sentinel-6 Michael Freilich , qui continuera 28 années de mesures de hauteur des océans par satellite. Le satellite a été renommé en l’honneur du regretté directeur de la Division des sciences de la Terre de la NASA, un océanographe de formation qui a reconnu qu’un problème complexe comme l’élévation du niveau de la mer doit être résolu par des personnes d’horizons divers, du monde entier.

Artist depiction of Sentinel satellite
Dessin d’artiste de Sentinel-6 Michael Freilich. Crédit: NASA / Jet Propulsion Laboratory

Dans 2014, la NASA a créé une équipe scientifique sur le changement du niveau de la mer pour réunir des experts de toute l’agence et d’autres institutions qui étudient différents aspects de ce problème multidisciplinaire. Des scientifiques qui étudient les glaciers, les calottes glaciaires, la physique des océans, les mouvements terrestres et plus encore sont réunis pour s’attaquer à ce à quoi ressemble l’élévation du niveau de la mer maintenant – et à quoi elle ressemblera dans le futur.

“Nous sommes unis par ce grand objectif”, a déclaré Nadya Vinogradova Shiffer, la responsable du programme de la NASA qui supervise l’équipe. “Le niveau de la mer est influencé par ces différents facteurs qu’une discipline ne couvre pas – nous devons donc faire appel à des experts pour l’aborder sous tous les angles.”

Quatre impacts de l’élévation du niveau de la mer

Élévation du niveau de la mer: Meltwater from Ice

Environ les deux tiers de l’élévation du niveau de la mer dans le monde sont dus aux eaux de fonte de glaciers et calottes glaciaires , les vastes étendues de glace qui recouvrent l’Antarctique et le Groenland. Au Groenland, la majeure partie de la perte de glace provient du réchauffement des températures de l’air qui fait fondre la surface de la calotte glaciaire, ainsi que du vêlage des glaciers qui se jettent dans la mer. En Antarctique, cependant, les températures de gel toute l’année signifient que la surface de la calotte glaciaire intérieure ne fond pas. Au lieu de cela, la majeure partie de la glace est perdue à mesure que les températures plus chaudes de l’océan se joignent aux températures de l’air chaud pour ronger les plates-formes de glace flottantes aux extrémités des glaciers de l’Antarctique occidental. Cela accélère les glaciers et fait couler davantage de glace – et fondre – dans la mer.

La NASA mesure ce changement depuis l’espace. Avec le satellite d’élévation des glaces, des nuages ​​et des terres 2, ou ICESat-2, les scientifiques peuvent calculer le changement de hauteur des calottes glaciaires à une fraction de pouce, ce qui leur permet de calculer comment l’évolution des calottes glaciaires contribue à l’élévation du niveau de la mer. Grâce aux satellites de suivi de la récupération gravitationnelle et de l’expérience climatique, ou GRACE-FO, un partenariat avec le Centre de recherche allemand pour les géosciences, les scientifiques peuvent calculer la masse de glace perdue dans ces vastes étendues à travers le Groenland et l’Antarctique.

Les calottes glaciaires à elles seules contribuent pour environ 1,2 millimètre par an à l’élévation du niveau de la mer entre 2002 et 2017, des scientifiques calculés en comparant les données des satellites GRACE et GRACE-FO.

Depuis 2006, une moyenne de 318 gigatonnes de glace par an a fondu des calottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique, les scientifiques ont calculé en comparant les données du premier ICESat et ICESat -2.

Un gigaton suffit pour couvrir le Central Park de New York dans la glace 1, 000 pieds de profondeur.

Les glaciers dans des endroits comme l’Alaska, l’Asie des hautes montagnes, l’Amérique du Sud et l’Arctique canadien sont sensibles au réchauffement de la température de l’air. Au cours de la dernière décennie, presque tous les glaciers ont diminué. Que les glaciers se déversent directement dans l’océan ou dans les rivières qui atteignent finalement la mer, l’eau de fonte de ces plus petits glaciers contribue à peu près autant à l’élévation du niveau de la mer que l’eau de fonte des énormes calottes glaciaires.

Élévation du niveau de la mer: expansion thermique

Non seulement il y a plus d’eau qui coule dans l’océan à partir des calottes glaciaires et des glaciers, mais l’eau plus chaude de l’océan prend plus de place, ajoutant à l’élévation du niveau de la mer. Les 2 supérieurs, 28 pieds (700 mètres) de l’océan se réchauffe depuis le 1970 s – et une grande partie de la chaleur supplémentaire générée par le réchauffement climatique est absorbée par l’océan. Lorsque l’eau se réchauffe, les molécules individuelles se déplacent plus rapidement, augmentant le volume qu’elles absorbent. À l’échelle mondiale, cela cause environ un tiers de l’élévation du niveau de la mer que les scientifiques ont mesurée.

Comme tous les changements du niveau de la mer, la dilatation thermique varie à travers les océans – certaines régions sont plus touchées que d’autres. Les courants et les vents déplacent cette eau nouvellement réchauffée et expansive, et cette eau plus chaude influence les forces et les modèles des courants océaniques. Des instruments comme les flotteurs Argo de la Scripps Institution of Oceanography de San Diego collectent la température et d’autres données sur les eaux océaniques.

Complication du niveau de la mer: circulation océanique

L’élévation du niveau de la mer n’est pas constante à travers le monde. Certaines zones côtières voient tripler le taux moyen de montée tandis que d’autres n’observent aucun changement, ou peuvent même voir une baisse du niveau de la mer. Les courants océaniques, les remontées d’eau froide provenant des grands fonds marins, les vents, les mouvements de chaleur et d’eau douce et la force gravitationnelle de la Terre jouent tous un rôle dans le déplacement des masses d’eau. Lorsque l’eau fond du Groenland, par exemple, la baisse de masse diminue l’attraction gravitationnelle de la calotte glaciaire, provoquant un slosh de l’eau vers les côtes de l’Amérique du Sud. Des eaux plus chaudes peuvent accélérer les courants et même incliner la surface de l’océan – des changements qui seront mesurés par la prochaine mission satellite de topographie des eaux de surface et des océans, développée par la NASA et des partenaires internationaux.

Les cycles climatiques océaniques naturels peuvent également jouer un rôle en masquant temporairement ou en renforçant les effets du changement climatique sur l’élévation du niveau de la mer. Pendant la plupart du temps où les satellites ont mesuré la hauteur de la surface de la mer, l’élévation du niveau de la mer le long de la côte ouest des États-Unis a été inférieure à la moyenne mondiale en raison des phases froides prolongées de l’oscillation décennale du Pacifique (PDO), terme modèle cyclique de la variabilité du climat dans l’océan Pacifique qui affecte les conditions océaniques et atmosphériques. La phase froide de l’AOP a éloigné l’eau chaude de la côte ouest des États-Unis, supprimant l’élévation du niveau de la mer. Mais autour de 2002 – 2006, l’AOP est passée à sa phase chaude et les scientifiques observent désormais une élévation du niveau de la mer plus rapide que la moyenne pour la région, qui devrait se poursuivre au moins pendant les cinq prochaines années et potentiellement beaucoup plus longtemps.

Compliquer le niveau de la mer: Solid Earth Dynamics

Ce ne sont pas seulement les processus de l’eau qui jouent un rôle dans l’élévation mondiale du niveau de la mer – les mouvements au sol peuvent également jouer un rôle important. À l’échelle continentale, la croûte terrestre se remet encore de la dernière période glaciaire. 20, 000 il y a des années, le Canada, le nord-est des États-Unis, la Scandinavie et d’autres régions étaient alourdis par les calottes glaciaires. Au fur et à mesure que les calottes glaciaires fondaient et que le poids sur les continents diminuait, la surface terrestre a lentement rebondi. Ce processus de rebond est toujours en cours et peut même entraîner la chute d’autres endroits – par exemple, Norfolk, en Virginie, est en train de couler en raison d’un rebond plus au nord.

L’élévation du niveau de la mer peut également être aggravée par le naufrage des terres. Le delta du fleuve Mississippi, par exemple, est essentiellement en train de se noyer en raison de l’extraction des ressources, de la charge de sédiments et le poids de l’environnement bâti est combiné à l’élévation du niveau de la mer. La NASA étudiera ce cas avec une campagne sur le terrain appelée Delta-X, conçue pour étudier comment les sédiments s’accumulent sur le delta.

Niveau de la mer futur

Alors que les scientifiques de diverses disciplines étudient les causes de l’élévation du niveau de la mer, leurs collègues utilisent également des modèles informatiques avancés sur le climat, l’océan et la glace pour prédire à quoi ressemblera l’élévation du niveau de la mer A l’avenir. Une étude menée par la NASA a rassemblé des scientifiques du monde entier pour déterminer comment l’eau de fonte de la glace les feuilles auront un impact sur l’élévation du niveau de la mer de 2019 . D’autres travaux récents ont examiné comment la perte de glace dans une région affecte les villes du monde entier et comment les glaciers d’Asie de haute montagne réagiront au cours du siècle à venir en raison du réchauffement climatique. L’avenir de l’élévation du niveau de la mer est un problème mondial qui évolue rapidement, les scientifiques ont donc besoin des modèles les plus complets et les plus précis possible.

L’équipe de changement du niveau de la mer de la NASA est chargée d’élaborer ses propres prévisions d’élévation du niveau de la mer sur plusieurs horizons temporels, de l’échelle décennale au centenaire, a déclaré Vinogradova Shiffer, une tâche difficile. , étant donné tous les facteurs contributifs et compliquants. Mais l’équipe est conçue pour aborder le problème sous tous les angles.

«Nous avons réuni une équipe d’experts de premier plan dans le domaine, couvrant tout le terrain lié à l’élévation du niveau de la mer, et nous sommes ravis de trouver la meilleure réponse à ces questions, ” dit-elle. “Vous ne pouvez pas le faire ensemble.”


Portail de changement du niveau de la mer de la NASA

Ressources éducatives

Mer Données de niveau