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La mesure directe des variations de la masse océanique

Dossier - Mesure des variations du niveau des océans
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La mesure du niveau de la mer et de ses variations permet de déterminer le niveau moyen de la mer qui est sans doute le meilleur indice que l’on puisse avoir du changement climatique.

  
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Les variations de la quantité d'eau dans l'océan, donc de la masse océanique induisent une variation du champ de gravité que le satellite Grace mesure directement. Aux données brutes de Grace il faut cependant apporter une correction de rebond postglaciaire (GIA).

Dans le cas de la mesure altimétrique du niveau de la mer, la correction de GIA, on l'a vu, est essentiellement géométrique : il s'agit de la forme et du volume des bassins océaniques. Dans le cas de la gravité c'est plus complexe puisque le GIA provoque une diminution séculaire du champ de gravité (diminution de masse) sur l'océan que l'on doit donc ajouter aux données brutes de Grace qui incluent les deux composantes : variations de la gravité dues au GIA et variations de la masse océanique.

Évaluation par Grace de la variation de la masse océanique entre 2003 et 2008 : mesures brutes en bas et après correction de GIA en haut. © DR

La correction de GIA détermine l'élévation du niveau de la mer

C'est une correction linéaire importante que l'on tire de la modélisation du GIA. Suivant les auteurs elle varie de 1 à 2 mm/an en équivalent au niveau de la mer dépendant des hypothèses introduites dans le modèle. Les mesures brutes de Grace en 2003-2009 donnent une légère décroissance du niveau de la mer : -0,12 mm/an. Ce qui se transforme en une augmentation de 0,9 à 1,9mm/an suivant que l'on prend une correction de GIA de 1 ou 2 mm/an. Autrement dit dans ce cas, c'est la correction de GIA qui détermine la valeur de l'élévation correspondante du niveau de la mer.

Cette mesure est à comparer à l'évaluation des variations de la masse océanique déduite de la différence entre la mesure altimétrique du niveau de la mer et l'expansion thermique entre 2003 et 2009 : 2,6-0,6= 2 mm/an. Avantage donc à une correction de GIA de 2 mm/an qui aboutit à partir des données Grace à une estimation assez voisine de 1,9 mm/an. Il est critique de mieux évaluer la valeur du GIA de manière à disposer avec Grace (et on l'espère, ses successeurs) d'une évaluation directe et indépendante du bilan de masse de l'océan à comparer aux bilans des glaces et eaux continentales.