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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 : Etienne Berthier, LEGOS

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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 : Angélique Melet, Mercator Ocean et Benoit Meyssignac, LEGOS

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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 : Véronique Garçon, LEGOS

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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 : Lionel Renault, LEGOS

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 : Jérôme Aucan

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Référence : Biological 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 : Sophie Cravatte, LEGOS

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.

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Contact : Aurélien Paulmier, 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.

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.

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
Fanny BRUN (IGE/OSUG)

Etienne BERTHIER (LEGOS/OMP)

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.

Une 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 ;

Ce 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):
        Filipe Aires, LERMA/Observatoire de Paris
        Fabrice Papa, LEGOS/Observatoire Midi-Pyrénées