Du 27 mai au 2 juin, 2012PNG
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La salinité – la quantité de sel dissous dans l’eau – est essentielle à tant d’aspects de l’océan, de la circulation au climat en passant par le cycle global de l’eau. Pendant une grande partie de l’année dernière, la NASA et la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) d’Argentine ont réalisé des observations complètes de la salinité de la surface de la mer depuis l’espace. Lancée le 10 juin 2011, la mission Aquarius compile peu à peu une image plus complète de la mer salée et de ses variations.
La carte ci-dessus montre la salinité près de la surface de l’océan, telle que mesurée par l’instrument Aquarius sur le satellite Satélite de Aplicaciones CientÃficas (SAC)-D. Les données représentées montrent une salinité moyenne du 27 mai au 2 juin 2012, dans une fourchette de 30 à 40 grammes par kilogramme, 35 grammes étant la moyenne. Les valeurs les plus faibles sont représentées par des violets et des bleus ; les valeurs les plus élevées sont représentées par des nuances d’orange et de rouge. Les zones noires se produisent là où aucune donnée n’était disponible, soit en raison de l’orbite du satellite, soit parce que l’océan était recouvert de glace, qu’Aquarius ne peut pas voir à travers.
Cliquez sur l’animation sous l’image principale pour voir les modèles de salinité évoluer semaine par semaine au cours de l’année écoulée. Quelques caractéristiques ressortent. Comme les océanographes le savent depuis de nombreuses années – mais peuvent maintenant le « voir » – l’océan Atlantique est plus salé que les océans Pacifique et Indien. Des fleuves tels que l’Amazone transportent d’énormes quantités d’eau douce de ruissellement provenant des terres et répandent des panaches loin dans la mer. Et dans les tropiques – en particulier près de la zone de convergence intertropicale du Pacifique – les pluies supplémentaires rendent les eaux équatoriales quelque peu plus fraîches.
Près de la plupart des côtes et des mers intérieures de la carte, les eaux semblent beaucoup plus fraîches ou salées que dans les endroits situés en pleine mer. Regardez, par exemple, la mer Rouge et la Méditerranée pour des eaux plus salées ; des eaux nettement plus fraîches apparaissent dans la mer Noire, dans les hautes latitudes glacées et autour des nombreuses îles et péninsules de l’Asie du Sud-Est. En effet, le ruissellement des rivières et la fonte des glaces rendent l’eau plus douce, et la forte évaporation et d’autres processus rendent la mer Rouge et la mer Méditerranée plus salées. Mais la plupart du temps, ces mesures extrêmes de salinité autour des côtes sont une distorsion du signal satellite.
Techniquement, Aquarius mesure l’émissivité ou la « température de brillance » des eaux de surface, note Gary Lagerloef, chercheur principal d’Aquarius, basé à Earth and Space Research à Seattle. Les masses terrestres ont une émissivité plus élevée que l’océan, de sorte que toute mesure effectuée à proximité des terres a tendance à être faussée par leur luminosité. Avec le temps, l’équipe de recherche d’Aquarius devrait être en mesure de calibrer les mesures et de développer des outils mathématiques pour mieux distinguer le signal salin. Mais pour l’instant, les mesures sont si nouvelles que l’équipe travaille encore sur la grande image de la salinité des océans.
Aquarius est le premier instrument de la NASA spécifiquement conçu pour étudier la salinité des océans de surface depuis l’espace, et il le fait au rythme de 300 000 mesures par mois. Il utilise trois capteurs passifs à micro-ondes, appelés radiomètres, pour enregistrer le signal thermique des 10 millimètres supérieurs des océans.
« Une question primordiale dans la recherche sur le climat est de comprendre comment les changements dans le cycle de l’eau de la Terre – c’est-à-dire les précipitations et l’évaporation, le débit des rivières et ainsi de suite – la circulation océanique et le climat sont liés », a déclaré Lagerloef. La plupart des événements mondiaux de précipitation et d’évaporation ont lieu au-dessus de l’océan et sont très difficiles à mesurer. Mais les précipitations rafraîchissent les eaux de surface de l’océan, et Aquarius peut détecter ces changements de salinité. « La salinité est la variable que nous pouvons utiliser pour mesurer ce couplage. C’est un facteur critique, et il sera éventuellement utilisé pour améliorer les prévisions climatiques. »
Des images de la NASA par Norman Kuring, Goddard Space Flight Center. Animation par Robert Simmon. Légende de Mike Carlowicz, Observatoire de la Terre, avec un reportage de Maria-Jose Vinas, équipe des nouvelles des sciences de la Terre de la NASA.