Le mystère du pergélisol sous-marin de l’Arctique dévoilé

L’Arctique, une région éloignée aux conditions souvent rudes, connaît un changement climatique rapide, se réchauffant quatre fois plus vite que le reste de la Terre. Cette situation rend l’étude du climat arctique à la fois difficile et essentielle pour comprendre le changement climatique mondial.

Les scientifiques des laboratoires nationaux de Sandia utilisent un câble à fibre optique existant au large du point Oliktok sur la pente nord de l’Alaska pour étudier les conditions du fond marin de l’Arctique jusqu’à 20 miles de la côte.

Une nouvelle technique pour étudier le fond marin de l’Arctique

« Leur objectif est de déterminer la structure sismique de miles de fond marin de l’Arctique. En utilisant une technique émergente, ils peuvent repérer les zones du fond marin où le son se déplace plus rapidement que sur le reste du fond marin, généralement à cause de plus de glace. Ils ont identifié plusieurs zones avec beaucoup de glace« , a déclaré Christian Stanciu, un géophysicien de Sandia.

« Les scientifiques ont également utilisé le câble pour déterminer les températures sur la longueur du fond marin et ont surveillé les changements de température au fil des saisons. Ces données, contrairement à toutes celles collectées auparavant, ont été insérées dans un modèle informatique pour déduire la distribution du pergélisol sous-marin« , a indiqué Jennifer Frederick, une géoscientifique computationnelle.

Le pergélisol et la lumière réfléchie

« Comme une dinde rôtie restante dans le fond du congélateur depuis Thanksgiving, le pergélisol de l’Arctique est un banquet qui attend d’être décongelé. Plus précisément, lorsque la matière autrefois vivante qui a été congelée pendant la dernière ère glaciaire dégèle, les microbes commencent à la digérer et produisent des gaz résiduels tels que le méthane et le dioxyde de carbone« , a ajouté Jennifer Frederick.

Les scientifiques étudient combien de banquet microbien est gelé dans l’Arctique et quel impact ces gaz pourraient avoir sur le climat mondial.

Pour étudier le pergélisol sur le fond marin de l’Arctique, les chercheurs ont utilisé des impulsions de lumière laser tirées dans un câble à fibre optique de télécommunications sous-marin enterré au large de l’Alaska, partant du nord du point Oliktok.

En synthèse

Les imperfections minuscules dans le câble ont provoqué le retour de la lumière vers un système de capteurs. En capturant cette lumière à deux longueurs d’onde, ou couleurs, et en les comparant, les chercheurs ont pu déterminer la température du câble à chaque mètre, a déclaré Frederick. Cela s’appelle la détection de température distribuée.

« En regardant la lumière d’une longueur d’onde différente, les chercheurs ont pu détecter lorsque le câble avait été sollicité par une onde sonore de passage. Cette soi-disant détection acoustique distribuée a fourni des informations sur la structure du fond marin à des profondeurs d’un à trois miles« , a conclu Stanciu.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que le pergélisol ?

Le pergélisol est un sol qui reste gelé pendant au moins deux années consécutives. Il est courant dans les régions polaires.

Qu’est-ce que la détection de température distribuée ?

La détection de température distribuée est une technique qui utilise la fibre optique pour mesurer la température le long du câble.

Qu’est-ce que la détection acoustique distribuée ?

La détection acoustique distribuée est une technique qui utilise la fibre optique pour détecter les ondes sonores qui passent à travers le câble.

Qu’est-ce que le point Oliktok ?

Le point Oliktok est un point sur la pente nord de l’Alaska, où le câble à fibre optique est situé.

Qu’est-ce que l’AGU ?

L’AGU, ou l’Union géophysique américaine, est une organisation scientifique dédiée à la promotion de la géophysique.

Références

Les informations sont basées sur les recherches menées par les scientifiques des laboratoires nationaux de Sandia. Leur travail a été présenté lors de la réunion d’automne de l’AGU à San Francisco le 15 décembre.