La méthode utilisée pour suivre les fourmis sous terre pourrait révolutionner la façon dont nous mesurons la profondeur de la neige depuis l’espace

La méthode utilisée pour suivre les fourmis sous terre pourrait révolutionner la façon dont nous mesurons la profondeur de la neige depuis l'espace
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Crédit : Pixabay/CC0 Domaine public

Les fourmis sont peut-être les héros improbables lorsqu’il s’agit de mieux comprendre la santé de notre planète en pleine crise climatique. Dans un article publié à Frontières de la télédétectionune équipe de scientifiques, dont ceux de la NASA, ont trouvé un moyen d’estimer la profondeur de la neige depuis l’orbite en utilisant des fourmis profondément sous terre.

L’un des membres de l’équipe est Yongxiang Hu du Langley Research Center de la NASA qui s’est inspiré de la physique et de la biologie pour créer un modèle unique de profondeur de neige. Un modèle précédemment développé a révélé que le temps moyen qu’une fourmi se promène à l’intérieur de la colonie avant de revenir est d’environ quatre fois le volume de la colonie divisé par sa surface.

Photon se déplace comme des fourmis dans les colonies

“J’ai étudié les propriétés des nuages ​​et j’ai appris les rebonds de la lumière parmi les particules de nuages ​​de manière aléatoire, similaire au mouvement des fourmis à l’intérieur de leur colonie. J’ai donc pensé que la théorie des fourmis pourrait également s’appliquer à la neige puisque la neige provient des nuages”, a expliqué Hu.

De la même manière qu’une fourmi entre dans la colonie et se déplace au hasard avant d’en ressortir, un photon de la lumière d’un instrument lidar pénètre dans la neige et est dispersé lorsqu’il rencontre les particules de neige jusqu’à ce qu’il sorte et soit détecté par le télescope sur ICESat-2 (Ice, cloud et terre Elevation satellite-2).

En appliquant une simulation de modèle spéciale pour vérifier une équation similaire à celle utilisée pour estimer la distance parcourue par une fourmi dans une colonie, les chercheurs ont découvert qu’il était possible de mesurer la distance moyenne parcourue par un photon dans la neige. Cette profondeur de la neige a montré était d’environ la moitié de la distance moyenne que le photon a voyagé dans la neige.

Glace et la neige: le lien indissoluble

Lancé en 2018, ICESat-2 visait à déterminer la profondeur des feuilles de glace recouvertes de neige de la Terre et de la glace de mer. Historiquement, la mesure de la profondeur de la neige a prouvé difficile car il nécessitait le regroupement lidar avec des mesures de micro-ondes.

Avec cette nouvelle innovation utilisée pour mesurer l’épaisseur de la couche de neige recouvrant les surfaces de glace de mer et les montagnes, les scientifiques peuvent obtenir une image plus claire de la façon dont la crise climatique affecte l’épaisseur de la glace de mer ainsi que l’épaisseur des glaciers sur terre.

“Le manteau neigeux fournit des ressources en eau dans de nombreuses régions, y compris l’ouest des États-Unis et certaines parties de l’Europe, de l’Afrique et de l’Asie. L’épaisseur de la neige, ainsi que la densité estimée de la neige, sont importantes pour la gestion des ressources en eau”, a ajouté Hu.

Quel sera le déclin des chutes de neige?

La neige joue un rôle important dans la régulation du climat car elle renvoie l’énergie solaire dans l’espace et aide à garder la planète fraîche. Moins de neige au sol équivaut à moins de réflectivité et plus de réchauffement climatique.

Alors que les précipitations de prévision est relativement facile et les modèles climatiques prévoient toujours une augmentation des précipitations mondiales de n’importe où entre 3% et 7%, l’estimation de la façon dont les chutes de neige peuvent diminuer dans les régions des latitudes moyennes en raison du réchauffement climatique est beaucoup plus complexe. C’est là cette nouvelle technique fera une différence.

Hu a travaillé avec d’autres scientifiques de la NASA, de l’Université de l’Arizona, du Stevens Institute of Technology et de Ball Aerospace et espère que les climatologues adopteront de plus en plus les propriétés de la neige dérivées de cette technique robuste basée sur la physique pour faire leurs prévisions.

“Je suis convaincu que cette technique révolutionnera la façon dont nous prévoyons l’évolution de la neige à l’avenir et modélisons les changements de la glace de mer, et nous travaillons déjà sur la conception de la prochaine génération de satellites spécifiquement pour l’épaisseur de la neige”, a déclaré Hu.


Les tendances d’épaisseur de neige révélées par les modèles CMIP6 sont en conflit avec les observations


Plus d’information:
Yongxiang Hu et al, Dérivation Profondeur Neige De ICESat-2 lidar Mesures de diffusion multiple, Frontières de la télédétection (2022). DOI: 10,3389 / frsen.2022.855159

Citation: La méthode utilisée pour suivre les fourmis sous terre pourrait révolutionner la façon dont nous mesurons la profondeur de la neige depuis l’espace (18 mai 2022) récupéré le 18 mai 2022 sur https://phys.org/news/2022-05-method-track-ants-underground-revolutionize .html

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