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Actualités Scientifiques

EMISSIONS TOXIQUES DE SULFURE D HYDROGENE DETECTEES PAR SATELLITE ET LEUR FORCAGE EN MILIEU COTIER

Par COM Dernière modification 02/05/2018 15:37
Mai 2018 - Le sulfure d’hydrogène est un gaz toxique pour les ressources halieutiques, responsable de catastrophes écologiques naturelles et de pertes économiques importantes pour les pays riverains du système d’upwelling du Benguela (Namibie, Afrique du Sud). À l’aide de données satellitaires, deux chercheurs du LEGOS ont mis en évidence l’importance relative des forçages locaux (vents) et à distance (courants et ondes) dans la formation de panaches de soufre à la surface de l’océan et amélioré la détection de ces panaches. Cette étude permettra à terme un suivi et une prévision par satellite de ces émissions toxiques amenées à s’intensifier en réponse au réchauffement global.
EMISSIONS TOXIQUES DE SULFURE D HYDROGENE DETECTEES PAR SATELLITE ET LEUR FORCAGE EN MILIEU COTIER

Poissons et crustaces morts sur les plages d Afrique du Sud lies a des emissions de H2S (photos de G. Pitcher, DAFF, Cape Town, South Africa)

Retrouver l'actu complète sur le site de l'INSU.

Référence : Ohde T and Dadou I (2018) : Seasonal and annual variability of coastal sulphur plumes in the northern Benguela upwelling system. PLoS ONE 13 (2): e0192140. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0192140

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LES CAUSES DE L'EFFONDREMENT DE DEUX GLACIERS AU TIBET

Par COM Dernière modification 09/03/2018 06:15
Février 2018. Une équipe internationale de chercheurs incluant le LEGOS, le CESBIO et l'IGE vient de publier une étude qui décrypte les mécanismes ayant provoqué l'effondrement inattendu de deux glaciers au Tibet en 2016. L'analyse d'un ensemble d'observations satellitaires, sismiques et de terrain ainsi que l'élaboration d'un modèle numérique montrent que le caractère exceptionnel de ce double effondrement peut être expliqué par une combinaison de facteurs climatiques, géologiques et morphologiques.

Retrouver toute l'actu sur le site de l'INSU.

Référence : Kääb, A., Leinss, S., Gilbert, A., Bühler, Y., Gascoin, S., Evans, S.G., Bartelt, P., Berthier, E., Brun, F., Chao, W.-A., Farinotti, D., Gimbert, F., Guo, W., Huggel, C., Kargel, J.S., Leonard, G.J., Tian, L., Treichler, D., Yao, T., 2018. Massive collapse of two glaciers in western Tibet in 2016 after surge-like instability. Nature Geoscience. doi:10.1038/s41561-017-0039-7

Contact : , LEGOS

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CONTRIBUTION DES VAGUES A LA HAUSSE DU NIVEAU DE LA MER A LA COTE

Par COM Dernière modification 09/03/2018 10:16
Mars 2018. Les variations du niveau de la mer total à la côte résultent de variations à grande échelle dues aux pertes de masse des glaciers et calottes polaires et à l'expansion thermique des océans, auxquelles se superposent des variations à l'échelle côtière dues aux marées, aux surcotes atmosphériques et aux vagues. Des chercheurs de Mercator Ocean, du LEGOS et du BRGM d'Orléans viennent de montrer que les contributions des vagues aux variations interannuelles à multi-décennales du niveau de la mer total à la côte entre 1993 et 2015 peuvent être du même ordre de grandeur que celles liées à l'expansion thermique et aux pertes de masse des glaciers et calottes polaires. Ces contributions des vagues vont donc devoir être prises en compte pour les études des variations passées et les projections du niveau de la mer à la côte, en particulier pour estimer les inondations côtières.

Retrouvez toute l'actu sur le site de l'INSU.

Référence : Melet, A., Meyssignac, B., Almar, R., Le Cozannet, G. Under-estimated wave contribution to coastal sea-level rise. Nature Climate Change. DOI: 10.1038/s41558-018-0088-y

Contact : , Mercator Ocean et , LEGOS



 

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DESOXYGENATION DE L'OCEAN : UNE GRANDE ETUDE REVELE LES DANGERS ET LES SOLUTIONS

Par COM Dernière modification 08/03/2018 13:32
Janvier 2018. Au cours des 50 dernières années, la proportion de zones de haute mer dépourvues de tout oxygène a plus que quadruplé. Quant aux sites à faible teneur en oxygène situés près des côtes, y compris les estuaires et les mers, ils ont été multipliés par 10 depuis 1950. Les scientifiques estiment que la teneur en oxygène va continuer à chuter dans ces deux types de zones au fur et à mesure que la Terre se réchauffera. Les chercheurs du groupe de travail international Global ocean oxygen network mis en place par l’Unesco et comprenant un chercheur du LEGOS viennent de démontrer que pour mettre un terme à ce déclin, il est nécessaire de limiter le changement climatique et la pollution par les nutriments.

Retrouvez toute l'actu sur le site de l'INSU.

Référence : Breitburg, D., Levin, L., Oschlies, A., Grégoire, M., Francisco P. Chavez, F., Conley, D., Garçon, V. , Gilbert, D., Gutiérrez, D., Isensee, K., Jacinto, G., Limburg,K., Montes, I., Naqvi, S.W.A., Pitcher, G., Rabalais,N., Roman,M., Rose, K., Seibel,B.,Telszewski, M.,Yasuhara, M., Zhang,J., 2018, Declining oxygen in the global ocean and coastal waters, Science, 4 janvier 2018.

Contact : , LEGOS

 

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DES DONNEES SATELLITAIRES GLOBALES PERMETTENT DE METTRE EN EVIDENCE L'EMPREINTE DES COURANTS OCEANIQUES SUR LA TENSION DE VENT

Par COM Dernière modification 02/05/2018 15:31
Décembre 2017. Une équipe de chercheurs du LEGOS, du LOCEAN et de l’UCLA ont mis en évidence et caractérisé l’effet du couplage entre les courants de surface et la tension de vent à partir de données satellitaires globales. Cette étude présente l’hétérogénéité spatiale et temporelle de ce couplage et démontre que son efficacité dépend principalement du vent à grande échelle.


Retrouvez l'actu sur le site de l'INSU.

Référence : Renault L., McWilliams J.C, and Masson S.: "Satellite Observations of Imprint of Oceanic Current on Wind Stress by Air-Sea Coupling", Scientific Report, 2017, doi:10.1038/s41598-017-17939-1

Contact : , LEGOS

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EN NOUVELLE-CALEDONIE, LE NIVEAU DE LA MER SOUS SURVEILLANCE

Par COM Dernière modification 09/03/2018 10:14
Novembre 2017 - La montée du niveau de la mer est une conséquence directe du réchauffement global des océans et de la fonte des glaciers continentaux. En Nouvelle-Calédonie comme ailleurs, les océanographes de l’IRD scrutent ses variations pour établir des prévisions, qui seront d’autant plus fiables que les données collectées au cours du temps sont nombreuses, régulières et précises.

Retrouvez l'actu complète sur le site web de l'IRD en Nouvelle-Calédonie ou en PDF.

Référence : Aucan J., M. A. Merrifield and N. Pouvreau : Historical sea level in the South Pacific from rescued archives, geodetic measurements and satellite altimetry, Pure And applied Geophysics, 2017 [article].

Contact :

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UN POMPAGE DU CO2 ATMOSPHERIQUE JUSQU'A DE GRANDES PROFONDEURS OCEANIQUES

Par COM Dernière modification 09/03/2018 10:15
Octobre 2017. Grâce à une caméra sous-marine développée au Laboratoire d’océanographie de Villefranche-sur-Mer (LOV/OOV, UPMC / CNRS) et embarquée lors de diverses campagnes océanographiques, des chercheurs du Laboratoire d’études en géophysique et océanographie spatiales (LEGOS/OMP, UPS / CNRS / CNES / IRD) et du LOV, ainsi que des chercheurs allemands (GEOMAR) et américains (Université d'Alaska) ont pu, mettre en évidence le long de l’équateur, dans le Pacifique et l’Atlantique,un chemin privilégié pour le transfert vertical de la matière organique produite vers les abysses. L’export de carbone lié à ce transfert (pompage biologique du CO2 atmosphérique par l’océan)se ferait en grande partie vers 3000 mètres, soit à une plus grande profondeur que celle attendue. Ces résultats devraient permettre une meilleure compréhension du processus de pompage biologique.

Voir toute l'actualité sur le site de l'INSU.

RéférenceBiological and physical influences on marine snowfall at the equator, R. Kiko, A. Biastoch, P. Brandt, S. Cravatte, H. Hauss, R. Hummels, I. Kriest, F. Marin, A. M. P. McDonnell, A. Oschlies, M. Picheral, F. U. Schwarzkopf, A. M. Thurnherr and L. Stemmann, Nature Geoscience, 9 octobre 2017

Contact : , LEGOS

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LE CYCLE CACHE DE L'OXYGENE AU SEIN DES ZONES DE MINIMUM D'OXYGENE (OMZ)

Par COM Dernière modification 09/03/2018 10:15
Aout 2017. Situées entre quelques dizaines et 1000 m de profondeur dans l’océan Indien Nord et le Pacifique Est, les OMZ (Oxygen Minimum Zone) représentent 7 % du volume océanique total. Des campagnes d'observation réalisées par des chercheurs du LEGOS et du MIO, dont les résultats sont publiés dans PNAS, ont permis d'observer pour la première fois la production d'oxygène a été observée pour la première fois dans les OMZ.

 

Dans de larges régions des océans tropicaux appauvries en oxygène (les Zones de minimum d’oxygène ou OMZ), une variation, même faible, de la concentration en oxygène induit d’importants changements de la diversité microbienne et des cycles biogéochimiques. Dans le cade du projet AMOP (Activités de recherche dédiées au minimum d'oxygène dans le Pacifique), une équipe internationale comprenant des chercheurs français du Laboratoire d’études en géophysique et océanographie spatiales (LEGOS/OMP, UPS / CNRS / CNES / IRD) et de l’Institut méditerranéen d’océanographie (MIO/PYTHÉAS, CNRS / Université de Toulon / IRD / AMU) a montré pour la première fois, à partir de campagnes dans le Pacifique oriental (Pérou, Mexique), que de l’oxygène était produit à quelques dizaines de mètres sous la surface sans être néanmoins directement observable. En effet, cette production d’oxygène ne s’accumule pas, car elle active des processus microbiens qui la consomment aussitôt.

Voir toute l'actualité sur le site de l'INSU.

Contact : , LEGOS

Référence : Garcia-Robledo, E., Padilla, C.C., Aldunate, M., Stewart, F.J., Ulloa, O., Paulmier, A., Gregori, G., and N.P. Revbesch, Cryptic oxygen cycling in anoxic marine zones. 2017, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United of America (PNAS). doi: 10.1073/pnas.1619844114.

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FORTE VARIABILITE SPATIALE DU BILAN DE MASSE DES GLACIERS EN ASIE

Par COM Dernière modification 09/03/2018 10:14
Aout 2017 - A partir d’images satellite d’archive, une équipe de chercheurs de l’IGE (Grenoble), du LEGOS et de l’université d’Oslo vient de produire une nouvelle estimation des changements de masse des glaciers des Hautes Montagnes d’Asie entre 2000 et 2016. Leur étude, publiée dans Nature Geoscience, cartographie avec un niveau de détail inégalé la forte variabilité géographique des pertes et, plus surprenant, des gains de masse de certains glaciers.
FORTE VARIABILITE SPATIALE DU BILAN DE MASSE DES GLACIERS EN ASIE

Vue 3D de l'Everest par le satellite SPOT5 (Credit: CNES 2009, Distribution Airbus D and S)

Les Hautes Montagnes d’Asie abritent la plus vaste superficie glaciaire hors des régions polaires, environ 90 000 km² de glaciers, soit 50 fois la surface englacée des Alpes. Certains d’entre eux sont situés dans des régions très arides et ont un rôle déterminant pour les populations qui vivent à l’aval en période de sécheresse. Ce sont aussi de potentiels contributeurs à la hausse du niveau des mers. Pourtant, ces glaciers sont difficiles d’accès car situés à haute altitude et dans des pays où le contexte politique est parfois compliqué. Les images satellite, et en particulier les cartes du relief qu’elles permettent de produire, sont donc des données essentielles pour les étudier.

Les  estimations précédentes des changements glaciaires dans cette région couvraient, soit des périodes courtes (6 ans), soit avaient une résolution spatiale trop grossière. Pour parvenir à cette  nouvelle estimation plus résolue et sur une période plus longue,  les chercheurs ont construit des modèles numériques de terrain à partir de plus de 50 000 images acquises par le capteur satellitaire ASTER. Ils cartographient ainsi les variations d’épaisseur puis déduisent le changement de masse des glaciers sur l’ensemble de la zone d’étude, entre 2000 et 2016.

 Brun_HMA_glacier

Carte des changements d’épaisseur (en mètres par an) des glaciers asiatiques pour la période 2000-2016. Les points rouges correspondent à des zones où les glaciers s’amincissent et les points bleus à des zones où ils s’épaississent.

En moyenne, ces glaciers s’amincissent d’environ 20 cm par an, ce qui est 3 à 5 fois moins que dans les Alpes pour la même période et environ 2 fois moins que la moyenne des glaciers de l’ensemble du globe. L’étude souligne aussi la très forte hétérogénéité des réponses des glaciers au changement climatique, hétérogénéité qui résulte à la fois de l’hétérogénéité du changement, mais aussi de la sensibilité des glaciers qui module leur réponse. Elle confirme notamment que les glaciers gagnent de la masse dans certaines régions, ce qui n’est observé nulle part ailleurs sur Terre. Depuis 2005, les glaciologues savaient que les glaciers situés au Pakistan étaient stables et même certains gagnaient de la masse, une particularité nommée « l’anomalie du Karakoram ». La nouvelle étude montre que cette anomalie perdure et est en fait centrée sur le massif du Kunlun, à l’Ouest du Plateau du Tibet.

Les résultats de cette étude ont plusieurs implications. Tout d’abord, ils suggèrent que la contribution des glaciers des Hautes Montagnes d’Asie à la hausse du niveau des mers est trois fois moins importante que celles estimées à partir de l’extrapolation de mesures locales ou par des modèles de réponse des glaciers au forçage climatique.  Ensuite, ces résultats soulignent les limites de ces modèles glaciologiques, pourtant utilisés pour faire des projections sur le futur,  incapables de reproduire l’ampleur et la forte variabilité géographique des évolutions glaciaires. Ces nouvelles données satellitaires devraient aussi contribuer à l’amélioration des projections de l’avenir des glaciers.

Retrouvez cette actu sur le site web de l'IRD et du CNRS INSU.

Référence : A spatially resolved estimate of High Mountain Asia glacier mass balances from 2000 to 2016, Fanny Brun, Etienne Berthier, Patrick Wagnon, Andreas Kääb and Désirée Treichler, Nature Geoscience, 2017. http://dx.doi.org/10.1038/ngeo2999

Contact
(IGE/OSUG)

(LEGOS/OMP)

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UNE BASE DE DONNEES GLOBALE ET HAUTE RESOLUTION SUR L EVOLUTION DES ZONES HUMIDES ET INONDEES

Par COM Dernière modification 17/11/2017 03:58
Avril 2017 - La première base de données permettant d’établir la cartographie, à une grande résolution spatiale, de toutes les zones humides de notre planète et de leur évolution entre 1993 et 2007 vient d’être construite à partir d’un large ensemble de données satellitaires et d’algorithmes "big data". Appelée GIEMS-D3, cette base de données est le fruit d’une collaboration internationale menée principalement par des chercheurs du Laboratoire d'étude du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères (LERMA) et du Laboratoire d'études en géophysique et océanographie spatiales (LEGOS) et de la start-up Estellus. Elle devrait contribuer à l’amélioration de notre compréhension de l’hydrologie continentale.
UNE BASE DE DONNEES GLOBALE ET HAUTE RESOLUTION SUR L EVOLUTION DES ZONES HUMIDES ET INONDEES

Probabilite d'inondation de MODIS dans le Mekong (Vietnam)

Bien que représentant moins de 5 % des surfaces continentales, les zones humides permanentes ou temporaires (lacs, cours d’eau, estuaires, deltas, marais, lagunes, marécages, tourbières, etc.) sont importantes pour de multiples raisons : elles conditionnent les cycles biogéochimiques de zones écologiquement sensibles ; elles sont une composante majeure du cycle de l’eau et jouent donc un rôle important dans la variabilité du climat ; elles sont à l’origine de plus d’un tiers du méthane atmosphérique, un gaz à effet de serre 20 fois plus puissant que le dioxyde de carbone et qui contribue aux changements climatiques. Dans ces zones, l’eau est le principal facteur contrôlant le milieu naturel ainsi que la vie animale et végétale.
Mieux comprendre le fonctionnement des zones humides, leur variabilité spatiale et leur dynamique temporelle est indispensable, car elles sont un forçage essentiel pour les modèles climatiques qui permettent d’appréhender l’évolution du climat dans les décennies à venir, de mesurer son impact sur le cycle hydrologique continental et ainsi d’élaborer des recommandations en matière de gestion des ressources en eau. Cependant, caractériser leur distribution et quantifier leurs variations saisonnières et interannuelles sur toute la Terre, des tropiques aux hautes latitudes, est un réel défi tant ces zones sont diverses.

En exploitant la synergie d’un très grand nombre d'observations satellitaires issues de différents instruments utilisant des fréquences diverses du rayonnement électromagnétique (visible, infrarouge, micro-ondes passives et actives), une équipe internationale comprenant des chercheurs du LERMA et du LEGOS est parvenue à élaborer GIEMS-D3, la première base de données à haute résolution spatiale (90 m) permettant de cartographier, à l'échelle du globe, les zones humides et leur dynamique temporelle entre 1993 et 2007.
Pour réaliser ces restitutions satellitaires, les chercheurs ont dû utiliser des méthodes complexes de "big data" telles que les réseaux de neurones artificiels, les techniques de classification et les régressions statistiques non linéaires. Ils ont en outre dû développer une méthode de changement d’échelle (de désagrégation) avec laquelle ils ont pu passer d’une résolution spatiale de 25 km à une haute résolution spatiale de 90 m, compatible avec les études régionales.

papa-2017Une comparaison avec d’autres observations satellitaires, notamment dans le visible (instruments MODIS ou LANDSAT) a permis de démontrer les qualités de GIEMS-D3 :

- elle permet de détecter la présence d’eau même sous un couvert végétal dense ;
- elle est bien moins sensible à la présence de nuages que les observations dans le visible, ce qui lui permet de décrire la saisonnalité des zones humides même pendant la saison des pluies ;

papa-2017-2Ce nouvel outil devrait être très utile aux nombreuses communautés qui s’intéressent à l’environnement, l’hydrologie continentale, la météorologie et la climatologie, ainsi qu’aux nombreuses applications socio-économiques dans les domaines de la gestion des ressources en eau, de l’agriculture ou de l’écologie. Il devrait également permettre à la communauté scientifique de mieux se préparer à l’arrivée des données du futur satellite SWOT(2) qui vont révolutionner l’hydrologie continentale.

Référence : Aires F., L. Miolane, C. Prigent, B. Pham-Duc, E. Fluet-Chouinard, B. Lehner and F. Papa (2017), A Global dynamic and long-term inundation extent dataset at high spatial resolution derived through downscaling of satellite observations, J. Hydrometeor., Volume 18, No. 4, April 2017.

Contact(s):
        , LERMA/Observatoire de Paris
        , LEGOS/Observatoire Midi-Pyrénées

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