Un câble de télécommunications pour suivre l’étendue de la glace de mer dans l’Arctique

Une récente étude indique qu’un câble de télécommunications à fibre optique déployé dans l’Arctique pour enregistrer le bruit sismique pourrait être utilisé pour suivre la formation et le retrait de la glace de mer dans la région.

Les scientifiques de l’Université du Nouveau-Mexique ont utilisé la détection acoustique distribuée (ou DAS) afin de déterminer les signaux sismiques liés au mouvement des vagues en haute mer. Cette technique permet de suivre l’évolution de la glace de mer avec une résolution spatiale et temporelle croissante, mentionnent-ils.

« La surveillance rapide des changements de la glace de mer est importante pour la navigation commerciale ainsi que pour les communautés autochtones et pourrait devenir un autre outil utile pour suivre le changement climatique dans l’Arctique », souligne l’étude publiée dans la revue spécialisée The Seismic Record.

Le document, repris par l’organisme Seismological Society of America dans un communiqué, explique que les scientifiques ont pu observer des changements abrupts de l’étendue de la glace de mer jusqu’à 10 kilomètres en moins d’une journée grâce aux données fournies par le câble de télécommunications à fibre optique installé au large d’Oliktok Point, en Alaska.

« Il est tout à fait surprenant que la glace de mer puisse changer à ce point en quelques heures », a déclaré Peña Castro, chercheur à l’Université du Nouveau-Mexique.

Selon les experts, ces changements rapides seraient courants, mais la résolution temporelle des satellites fait qu’il est rare d’observer des modifications aussi rapides dans la glace de mer.

« La DAS utilise les minuscules défauts internes d’une longue fibre optique comme des milliers de capteurs sismiques. Les chercheurs peuvent examiner les changements dans la chronologie des impulsions réfléchies pour en savoir plus sur les ondes sismiques qui en résultent. »

Des résultats surprenants

Pour mener à bien leurs recherches, les scientifiques ont utilisé un tronçon de 37,4 kilomètres de câble à fibre optique des fonds marins arctiques, faisant partie d’un réseau appartenant à l’entreprise Quintillion Global et ne transportant pas activement de données de télécommunications.

« Les données de la DAS ont été enregistrées entre le 9 et le 15 juillet 2021 et entre le 10 et le 16 novembre 2021, des périodes spécifiquement ciblées pour capturer les périodes de transition de la couverture de glace de mer », indique l’étude.

M. Peña Castro raconte que l’idée de départ était de classer les différents signaux émergeant de l’interaction entre l’océan, la terre et l’atmosphère, tel que l’état local potentiel de la mer et les ondes de tempête, la formation de bancs et la fracturation de la glace de mer.

« Nous voulions identifier objectivement les principaux types de signaux dans les données sans présumer du nombre de signaux ou des signaux dominants. Nous ne nous attendions pas à observer des changements dans la couverture de glace de mer avec des détails spatio-temporels aussi fins », a-t-il ajouté.

Les experts ont ainsi pu observer la formation de la glace de mer le long du câble, mais pas l’étendue de la glace perpendiculairement au câble. Ils n’ont pas non plus mesuré l’épaisseur de la glace de mer dans le cadre de l’étude, mais ils soulignent toutefois qu’il est toujours possible de déterminer l’épaisseur de la glace avec la DAS.