|
Dernières nouvelles du Cosmos Vous êtes informés dès que l'information m'est connue sur la Navette, Ariane, le Soleil, éruptions solaires, le ciel, les sondes, Eros, Cassini, l'ISS, météorites, Mir, etc.... La plupart du temps, elle est issue directement de la Nasa, l'Esa ou autre organisme officiel et concerne l'astronautique et l'astronomie. Si le mot trouvé ne vous convient pas, appuyez à
nouveau sur "rechercher". |
|
Arecibo trouvera-t-il des galaxies noires ? 04/02/05 Equipé de son nouvel oeil, le radiotélescope d'Arecibo du National Science Foundation (NSF), le plus grand radiotélescope au monde et le plus sensible de sa catégorie, a commencé, le 5 février 2005, sa longue période de surveillance des galaxies lointaines, à la recherche de galaxies insaisissables dépourvues d'étoiles ou "galaxies noires". Les astronomes d'Arecibo espèrent que la nouvelle surveillance du ciel aura comme conséquence un recensement complet des galaxies au-delà de 800 millions al, sur presque un sixième de la voûte céleste, soit environ 7 074 deg2 (degrés carrés). Pour mémoire, la totalité de la voûte céleste fait 64 800 deg2. Mais faisons connaissance avec le radiotélescope d'Arecibo.
Situé dans l'île de Porto Rico (Caraïbes), dans la jungle, au nord-est de Porto Rico, les américains ont fait d'une cavité naturelle le radiotélescope d'Arecibo. Sa construction débuta au cours de l'été 1960 et l'inauguration eut lieu le 1/11/63. Il possède un réflecteur grillagé de 305 m de diamètre au dessus d'une vallée karstique naturelle. La surface collectrice mesure 73 000 m2. Suspendue à 150 m au-dessus du réflecteur, il y a une plate-forme de 900 tonnes. Semblable à la conception d'un pont, elle est accrochée entre ciel et terre par dix-huit câbles, qui sont fixés par trois piliers renforcés. Un pilier mesure 111 m de haut et les deux autres font 81 m. Chacun des trois sommets est à la même altitude. Le volume combiné de béton armé dans chacun des trois piliers, est de 7 000 m3. Chaque pilier est haubané au sol avec sept câbles en acier de 8,3 cm de diamètre. Un autre système de trois paires de câbles va, de chaque angle de la plateforme, à de grands blocs de béton, sous le réflecteur. Ils sont attachés à des vérins géants qui permettent l'ajustement de la taille de chaque coin avec une précision millimétrique. Ceux qui voient le radiotélescope d'Arecibo pour la première fois sont étonnés par l'énormité du réflecteur ou miroir radio. L'énorme "disque" sphérique (non parabolique) de 305 m de diamètre, 51 m de profondeur, couvre une aire d'environ 8,1 ha. Sa surface est constitué d'environ 38 778 panneaux d'aluminium grillagés, dont chacun mesure environ 0,9 m x 1,8 m, soutenus par un réseau des câbles en acier fixés au-dessous dans le karst. Les panneaux permettent, en laissant la lumière solaire atteindre le sol, aux paysans de cultiver normalement les 8,1 ha disponibles. Chacun des éléments de la surface collectrice peut être sondé par un laser installé dans la nacelle afin de vérifier qu'il présente bien la courbure voulue, au millimètre près. La vallée karstique résulte des écoulements souterrains particuliers qui se mettent en place progressivement dans les roches carbonatées (calcaires et dolomies) et dans les roches salines (gypse et parfois sel gemme). Le karst est également un aquifère puisque l'eau souterraine est totalement impliquée dans sa formation et dans son fonctionnement.
Revenons à la recherche, conduite par une équipe d'étudiants et de scolaires. C' est la première d'une série de surveillance à grande échelle, qui va tirer avantage des nouveaux instruments installés l'année dernière: le réseau de distribution en bande L appelé ALFA (Arecibo L-Band Feed Array). Le dispositif est composé essentiellement d'une caméra à sept pixels ayant une sensibilité sans précédent, pour la production d'images radio du ciel, permettant aux astronomes de rassembler des données environ sept fois plus rapidement qu'avant. Le projet a été appelé ALFALFA (Arecibo Legacy Fast ALFA Survey - recherche à acquisition rapide avec ALPHA). "Rapide" ne se rapporte pas au temps nécessaire pour effectuer la recherche, qui requerra environ un millier d'heures de temps de télescope et de quelques années pour conclure, mais plutôt à la technique d'observation, qui consiste à balayer rapidement de larges secteurs du ciel.
Sans compter que fournir un recensement complet de la teneur en gaz du proche univers, ALFALFA explorera des groupes et les amas de galaxies et étudiera l'efficacité par laquelle les galaxies convertissent le gaz en étoiles. Les astronomes sont particulièrement intrigués et ils se demandent si ALFALFA pourra déterminer les systèmes riches en gaz de faible masse qui n'ont pas été capables de convertir leur matière en étoiles, les prétendues galaxies noires, et, surtout, s'ils existent réellement. Puisque ces galaxies, sans étoile, sont optiquement inertes, les chercheurs espèrent qu'elles pourront être détectées par leur hydrogène.
La recherche des galaxies est maintenant possible car, avec ALFA, le
télescope voit instantanément avec sept points, 7 pixels, réduisant
considérablement
la surveillance du ciel. Le détecteur, fabriqué en Australie, installé sur
le radiotélescope, fournit la rapidité de formation d'images et la
sensibilité que les astronomes ont besoin pour leurs recherches.
La
réception se fait dans une nacelle mobile suspendue à 150 mètres de
hauteur.
Il n'est pas orientable et
regarde le zénith en permanence. C'est la rotation terrestre qui permet le balayage du
ciel. Il faut une année pour parcourir toute la voûte céleste, c'est la
durée de la Terre sur son orbite.
Juste au-dessous de l'armature triangulaire de la plateforme
supérieure il y a une voie circulaire sur laquelle le bras
azimutal avance en décrivant un cercle. Le bras azimutal est une structure formée par
un arc de 100 m de long. La partie incurvée du bras est une autre voie, sur
laquelle se trouve une nacelle avec la descente d'antenne d'un côté
et le dôme grégorien (installé en
1996) de l'autre, qui peuvent être
déplacés n'importe où, jusqu'à un débattement de vingt degrés autour de
la
verticale (zénith).
A
l'intérieur du dôme grégorien deux réflecteurs (secondaire et tertiaire)
concentre le rayonnement vers un point de l'espace où se trouve un cornet
positionné pour le recueillir. Accroché au-dessous du chariot, l'abri
contient diverses antennes chacune accordée sur une étroite bande de fréquences.
Les antennes sont dirigées vers le bas et sont conçues particulièrement pour le réflecteur sphérique d'Arecibo.
En dirigeant une antenne vers un certain point du réflecteur, les émissions radio provenant d'un
très petit secteur du ciel sur la ligne de visée de l'antenne principale seront concentrées
vers cette antenne. Des récepteurs radio très sensibles et très complexes
sont fixés sur les antennes. Ces appareils fonctionnent immergés dans un bain d'hélium
liquide qui maintient les récepteurs à très basse température. A de telles températures,
le niveau du bruit électronique des récepteurs est très bas et seuls les signaux
radio entrants, qui sont très très faibles, sont amplifiés. Le
radiotélescope d'Arecibo opère sur des fréquences allant de 50 MHz à 10
GHz soit des longueurs d'onde allant respectivement de 6 m à 3 cm (l
= 1/f). 26 moteurs
contrôlent la plateforme. Ces moteurs ajustent l'azimuth, le dôme
grégorien et l'abri suspendu à toutes les positions avec une précision millimétrique.
Le réflecteur tertiaire peut être déplacé pour améliorer la focalisation
(concentration), les récepteurs sont déplacés pour se concentrer sur le
fond tournant à l'intérieur du dôme grégorien et un système dynamique
est activé pour maintenir la plateforme en position. L'émetteur de 1MW,
situé dans une salle spéciale à l'intérieur du dôme, envoie des
ondes radar vers des objets dans notre Système solaire. L'analyse des échos
fournit des informations sur les propriétés de surface et la dynamique
des objets. Comme
tous les radiotélescopes, il étudie les propriétés des planètes, des comètes et des
astéroïdes. Dans notre galaxie, il détecte les faibles impulsions de centaines,
voire de milliers, de périodes par seconde, émises par les pulsars. Il
détecte aussi les signaux émis par des objets situés à des millions et
des milliards d'années-lumière de nous que nous ne serions pas capables
d'entendre autrement. Il a détecté, dans les années 1990, les 3 premières
exoplanètes, semblables à la terre, autour du pulsar B1257+12 La grande
taille du réflecteur en fait un instrument très recherché par les
scientifiques. C'est la plus grande antenne incurvée, qui en fait le
radiotélescope le plus sensible du monde. D'autres radiotélescopes peuvent avoir besoin de plusieurs
heures d'observation pour obtenir assez d'énergie d'un signal très faible,
tandis que pour un même signal, il n'a besoin que de quelques minutes. La recherche est encouragée par le centre national
d'astronomie et d'ionosphère NAIC (National Astronomy and Ionosphere Center)
à l'université Cornell, Ithaca, qui pilote l'observatoire d'Arecibo pour la
National Science Foundation (NSF).
En outre, l'appui est fourni à travers des allocations de recherches du NSF
et la Fondation Brinson, au chef de projet, le professeur d'astronomie Riccardo
Giovanelli et à Martha Haynes, à Goldwin Smith professeur d'astronomie à
Cornell.
Radarastronomie
Pendant ces
premières décennies d'utilisation il fut utilisé en radiotélescope. Puis
des améliorations furent apportées pour le transformer aussi en
radarastronomie. Le radar est un
appareil qui permet de déterminer la distance et la position d'un objet dans
l'espace par l'émission d'une onde radio et la détection des ondes
réfléchies par l'objet en déplacement. En astronomie la puissance
d'émission doit être très puissante, car la puissance émettrice
nécessaire pour obtenir un écho radar est proportionnelle à la puissance
quatrième de la distance entre l'émetteur et la cible. Il faut donc une
énorme puissance d'émission et une sensibilité exceptionnelle en
réception, avec un challenge, car le récepteur ne doit pas entendre
l'émetteur. C'était une des difficultés techniques, parmi d'autres, à
vaincre: l'émetteur envoie des millions de watts et le récepteur est
sensible à des millionièmes
C'est en 1946 que 2 ingénieurs, De Witt et Stodola, du service des transmissions de l'armée américaine, ont obtenu pour la première fois un écho radar de la surface lunaire. C'est en 1961 que fut obtenu le premier écho de la surface de Vénus. Le 1er astéroïde a avoir été radarphotographié fut Castalia en 1989. Toutatis fut le 2ième en dec 1992, par Goldstone et Arecibo alors qu'il se trouvait à 3,6 millions de km de la Terre (10 fois la distance Terre-Lune). Puissance émise: 400 kw. Depuis la Terre les radars permettent d'obtenir des informations de ces petits astres. Début août 1999, un nouvel astéroïde, 1999 JM8 (ci-contre), découvert le 13 mai 99, a été ausculté par des radars US. Il est à proximité de la Terre (8,5 millions de km). Sa taille 3,5 km. Il ressemble à Toutatis. Des cratères de 100 m y furent découverts. *Coordonnées supergalactiques Avec l'arrivée des études de structures à grande échelle, l'utilisation du système de coordonnées supergalactiques, présenté par de Gérard de Vaucouleurs, est devenue universelle. L'équateur galactique est défini par le plan du Superamas local (Vierge, Hydre et Centaure) et l'origine de la longitude galactique est l'intersection des plans supergalactiques et galactiques.
Les longitudes supergalactiques (SGL) et latitudes supergalactiques (SBG) sont définies par:
Nord SG à l = 47,37°
Noeud à l = 137,37° Voir la définition dans RC2 (de Vaucouleurs et al. 1976) et RC3 (de Vaucouleurs et al. 1991). La position du noeud reporté dans RC2 (137,29°) diffère du RC3 (137,37°) Les données sont calculées dans l'esprit de la série célèbre Bright Galaxy Catalogues (RC1, RC2, RC3) de Gérard de Vaucouleurs et ses associés. RC3 fut créé en utilisant la base de données du LEDA http://leda.univ-lyon1.fr/leda/param/celpos.html
Cornell news:
http://www.news.cornell.edu/releases/Feb05/Arecibo.skysurvey.deb.html toutes les images du radiotélescope: http://setiathome.ssl.berkeley.edu/arecibo_2003/
http://www.naic.edu/public/the_telescope.htm coordonnées célestes: http://cxc.harvard.edu/ciao/ahelp/prop-coords.letter.pdf
Ont-ils trouvé une partie de la masse manquante ? 04/02/05 Le télescope X Chandra a découvert deux immenses nuages diffus intergalactiques de gaz chaud. Ces nuages sont la meilleure preuve actuelle, qu'une vaste toile cosmique de gaz chaud contient la matière noire recherchée depuis longtemps, environ la moitié des atomes et des ions de l'univers.
Disparus depuis 10 milliards d'années, 7% de la masse de l'univers viennent
d'être retrouvés. L'un des mystères astronomiques, la masse sombre,
semblerait résolu. Les scientifiques ont localisé un
immense morceau de l'univers qui semblait avoir disparu lorsque les
premières étoiles se sont formées. Flottant dans un flot de gaz
extrêmement chaud (des centaines de milliers à des millions de degrés), invisible à l'oeil nu, il entoure les galaxies comme la
nôtre. Un genre complètement différent de matière noire - la matière
sombre - pourrait l'avoir mis là. Les résultats sont parus dans l'édition
du 3 février 2005 de Nature.
Bien que les astronomes aient précédemment détecté des flots de gaz avec des télescopes X, c'est la première fois que le
gaz a été étudié avec suffisamment de détails pour calculer la quantité
externe. La quantité de gaz est compatible avec la quantité de matière qui
a disparu, il y a 10 milliards d'années a écrit Smita Mathur, professeur
associé en astronomie à l'université de l'Ohio.
Elle a effectué ce travail avec le doctorant Rik Williams et des astronomes
du centre Harvard-Smithsonian pour l'astrophysique (CfA), à l'université de
Berkeley, Californie, de Instituto de Astronomia du Mexique et au MIT (
massachusetts institute of technology). L'auteur de l'article est Fabrizio Nicastro
du CfA.
Nicastro et ses collègues n'ont pas simplement trébuché sur les baryons absents - ils sont allés les rechercher.
Selon les théories actuelles, au début, l'univers contenait une certaine quantité de matière normale,
un lieu de stockage des protons et des neutrons qui composent aujourd'hui tous les atomes
normaux, la substance que nous connaissons. Les astronomes utilisent
des télescopes optiques pour remonter le temps et pour voir ce que sont
devenus les atomes, appelés baryons. Il y a 10 milliards d'années, lorsque
la moitié des baryons devenaient des étoiles et des galaxies et
illuminaient le ciel, l'autre moitié sembla disparaître.
Cette nouvelle étude prouve que les baryons absents sont toujours
là, mais à l'extérieur, déclara Smita Mathur, ils flottent dans un gaz trop chaud
et de
densité extrêmement faible, pour être vus avec un télescope optique. Le
gaz entourant notre Galaxie, par exemple, est 100 fois plus chaud que le
Soleil, si chaud qu'il brille très fort en rayonnement X, au lieu d'être
visible en rayonnement visible, à basse énergie.
C'est en 2002, que Smita Mathur et ses collègues ont utilisé le télescope
X Chandra pour recueillir la première preuve que le gaz est constitué de
baryons. L'image obtenue est un spectre à différentes longueurs d'onde du
rayonnement X émis par la matière constituant ce nuage. Pour Smita Mathur, ces premiers résultats sont encourageant, mais non infaillibles. Le rapport signal/bruit du spectre était juste assez bon. Pour effectuer ces mesures, ils ont eu besoin d'une source lumineuse, pour extraire le signal, située de l'autre côté du nuage de gaz, par rapport à la terre, afin qu'il se trouve sur la ligne de visée étoile - Terre. Cette source fut en réalité un quasar située dans la constellation de la Grande Ourse.
Ces données montrent que 2 nuages de gaz chauds sont situés à 150 millions d'al et à 370 millions d'al de la Terre, absorbant le rayonnement X de Mkn 421 placé derrière. Les données indiquent que les ions de carbone, d'azote, oxygène et néon sont présents et que les températures des nuages sont d'un million de degrés environ. La combinaison des données avec des observations en ultraviolet permit à l'équipe d'estimer l'épaisseur (environ 2 millions d'al), la masse et la densité des nuages. Le spectre n'est pas, ce que la plupart des gens considèrent, une magnifique image. C'est en réalité un graphe de l'énergie lumineuse qui pénètre un gaz, mais pour Smita Mathur il est absolument magnifique, car il prouve définitivement qu'il y a suffisamment de baryons pour expliquer la masse manquante. Enthousiaste, elle déclara que le spectre est si merveilleux qu'il n'y aucun doute sur son sujet. Une fois les nouveaux spectres obtenus, les astronomes pouvaient calculer la densité des baryons dans le gaz et confirmer que la quantité de matière est compatible avec la matière absente qu'ils recherchaient. Quant à la façon dont les baryons absents ont abouti où ils furent découverts, Mathur suspecte qu'ils furent entraînés par la pesanteur d'une matière d'un genre différent, connu sous le nom de matière sombre. Les astronomes savent qu'une certaine matière invisible fournit la majeure partie de la pesanteur de l'univers, bien qu'ils soient en désaccord sur sa constitution réelle. En supposant que la taille et la distribution des nuages sont représentatives, Nicastro, Mathur et leurs collègues pourraient faire la première évaluation fiable de la densité de masse moyenne des baryons dans de tels nuages et dans tout l'univers. Ils ont constaté que c'est conforme à la densité de la masse des baryons absents. S'ils ont raison, alors leur conclusion confirme une théorie surprenante: cette matière sombre fournit une sorte d'épine dorsale à l'univers, où la structure de la matière ordinaire, comme celle des galaxies, suit une structure à l'origine de la matière sombre. Mkn 421 a été observé 3 fois avec le filtre de transmissions basse énergie LETG (Low-Energy Transmission Grating) de Chandra, 2 fois en combinaison avec la caméra à haute résolution (mai 2000 et juillet 2003) et une fois avec la caméra CCD du spectromètre imageur (octobre 2002). Cette recherche fut financée par le pool Nasa - Chandra et les programmes à long terme en astrophysique de la Nasa.
Observations de Mkn 421: http://parsnip.wooster.edu/thesis/html/node58.html
Changement dans l'arctique: Conséquences pour le monde 03/02/05 La carte ci-dessous est l'itinéraire comparé entre le Vagabond et Amundsen. Cette carte de l'Arctique permet de bien visualiser le Pôle Nord et les zones côtières formant la banquise. Ces régions sont concernées par le réchauffement climatique.
Les données sur le changement climatique indiquent que la température moyenne de la Terre a augmenté au cours des 100 dernières années. Cette augmentation est probablement causée par les activités humaines, particulièrement la combustion de combustibles fossiles et la déforestation. Il est généralement reconnu que les plus fortes augmentations de la température auront lieu dans les régions polaires telles que l'Arctique canadien. Il est nécessaire d'assurer une surveillance à long terme des conditions météorologiques et de la température du pergélisol afin de suivre les changements du climat des parcs nationaux dans l'Arctique de l'Ouest, et de comprendre leurs répercussions sur l'environnement de cette région.
Des
observations et des modélisations par ordinateur ont depuis longtemps
prouvé que l'Arctique jouait un rôle important dans la stabilité du climat
terrestre. Cependant, des changements cruciaux de l'environnement arctique,
particulièrement au cours des dernières décennies, ont pu mener à des oscillations dramatiques dans
les modèles climatiques à travers le reste du globe, avec des conséquences
de grande envergure pour les écosystèmes et les populations humaines. Des sociétés, qui se sont adaptées à leurs climats,
peuvent être confrontées à des périodes relativement courtes, fortement
perturbées. Récemment, des recherches, menées par Jiping Liu spécialiste de l'atmosphère à l'Institut Technologique de Géorgie ont permis de découvrir que la superficie totale de l'Arctique a diminué de 30 848 km2/an à 35 372 km2/an selon les données relevées entre 1978 et 2002 par le satellite Nimbus 7 de la Nasa et plusieurs autres satellites militaires. Pour Jiping Liu, si la tendance actuelle continue, la banquise s'amincira et deviendra presque inexistante en été, ce qui accroîtra l'effet de serre. L'article "Variations récentes de la banquise: connexions des oscillations arctiques et de ENSO (El Niño-Southern Oscillation)" fut publié en mai 2004 dans Geophysical Research Letters.
L'arctique est important pour le climat mondial car il joue le rôle
d'amortisseur à l'énergie excessive dégagée par les activités humaines.
Afin d'essayer d'équilibrer l'énergie à la surface de la Terre, la chaleur
est constamment transportée, par la circulation atmosphérique et les courants
océaniques, de l'équateur aux pôles, où elle est finalement libérée vers
l'extérieur, dans l'espace. El Niño se signale par un réchauffement de la surface océanique le long des côtes occidentales de l'Amérique du Sud. Le phénomène se reproduit selon un cycle de 4 à 12 ans, quand les eaux froides des profondeurs, riches en nutriments, en provenance du pôle sud, ne remontent pas en surface. Cela cause la mort du plancton, des poissons et affectent les alizés modifiant le trajet des cyclones et perturbe le climat mondial. L'oscillation, dans l'hémisphère sud, est un jeu de bascule entre haute et basse pression, qui évolue entre Tahiti et Darwin en Australie. D'autres chercheurs
pensent qu'un autre système de pression atmosphérique cyclique, appelé l'oscillation arctique
peut également être responsable de la diminution de la banquise. Cette oscillation se rapporte à un
système de haute et de basse pression entre l'Arctique et les latitudes
moyennes. Lorsque l'oscillation entre dans la phase positive, comme ce fut le
cas au cours des 20 dernières années, la pression
atmosphérique tend à être basse au-dessus de l'océan arctique. Pour Liu il faut plus d'études pour mieux comprendre comment les tendances régionales peuvent répondre au réchauffement climatique, incluant les processus à grande échelle, les moins compris telle que l'oscillation décadaire du Pacifique (un modèle persistant de variations possibles du climat du Pacifique, comme El Niño) et d'autres influences, comme le débit des fleuves dans le bassin arctique de Russie et du Canada et des glaciers du Groenland.
Cependant en fondant, la banquise Arctique influencera la circulation atmosphérique aux moyennes et hautes latitudes, par conséquent en modifiant les modèles climatiques mondiaux et le trajet des cyclones, elle pourrait menacer la biodiversité de l'Océan Arctique. Une étude conduite par Kevin Arrigo de l'université de Stanford, sur les "Cycles annuels de la banquise et du phytoplancton du polynie du cap Bathurst, au sud-est de la mer de Beaufort, dans l'Arctique canadien", publiée en avril 2004 dans Geophysical Research Letters, examine l'impact du déclin de la banquise dans les écosystèmes marins de l'Arctique canadien. Spécifiquement, l'étude a examiné l'association entre les cycles annuels de la banquise et la productivité biologique de la polynie du cap Bathurst à 70° 44' 37'' de latitude Nord, l’une des plus connues, dans la mer de Beaufort, à l'est du fleuve Mackenzie, dans le Yukon canadien.
Une polynie est toute ouverture non linéaire dans la glace. Les polynies sont des zones qui contiennent très peu de glace ou seulement une mince couche de glace et résultent de diverses combinaisons de marées, de vents, de courants et de remontées d'eau profonde. Une polynie réapparaissant à la même position tous les ans est appelée polynie récurrente. Certaines de ces polynies récurrentes demeurent ouvertes tout au long de l'hiver; d'autres peuvent être couvertes de glace pendant les mois les plus froids mais l'eau libre y apparaît tôt au printemps, bien avant la débâcle des glaces ailleurs. Les zones d’eau libre sont une source d’humidité et elles favorisent toute l’année la formation de nuages bas et de brouillard. L’automne et l’hiver, les nuages et le brouillard sont souvent composés de gouttelettes d’eau surfondue et donc capables, l’un comme l’autre, de produire de la bruine verglaçante et un givrage important. Les nuages bas et le brouillard qui se forment au-dessus des zones d’eau libre sont régulièrement transportés dans les terres du côté sous le vent. Les polynies et les chenaux côtiers sont des points chauds biologiques en raison d'une intense prolifération de plantes microscopiques et d'amphipodes (genre de petites crevettes), ce qui en fait certaines des régions marines les plus riches du globe. Elles offrent aux oiseaux de mer et mammifères marins un refuge d'hiver et elles leur servent de zone d'alimentation au printemps et en automne. Lorsque l'hiver est trop rigoureux et que les polynies ne s'ouvrent pas, les conséquences sont souvent tragiques. En 1964 la polynie du cap Bathurst n'est pas apparue et 100 000 canards ont péri sur les glaces. Bien que relativement petits dans le secteur, les polynies côtiers jouent un rôle disproportionné dans plusieurs processus physiques et biologiques des régions polaires. A l'est de l'Antarctique, par exemple, plus de 90 % de toutes les colonies de pingouins de la Terre Adélie vivent prés des polynies côtiers. Arrigo constata que l'étendue d'eau ouverte de la polynie du cap Bathurst et sa persistance, pouvait évoluer d'une manière importante sur une période de 5 ans (1998 - 2000). Le phytoplancton a également changé considérablement en intensité et dans le temps. Il est constitué d'organismes minuscules qui sont la première source alimentaire de beaucoup de mammifères marins et d'oiseaux et ils sont responsables de la majeure partie de l'activité de photosynthèse dans les océans. Les polynies, combinés avec les eaux côtières peu profondes, fournissent aux couches supérieures de l'océan, la lumière solaire supplémentaire, créant les conditions idéales pour l'épanouissement du phytoplancton. Pour Arrigo, les eaux ouvertes retiennent plus de chaleur contribuant à une mince couverture de glace et conduisent à un épanouissement précoce d'un plancton plus fort, mais de courte durée. La compréhension de la dynamique de formation des polynies et du développement de l'épanouissement du phytoplancton est importante en raison de leurs ramifications pour d'autres composantes de l'écosystème marin ajoute Arrigo. Plusieurs espèces de poissons utilisent les polynies comme garde-manger et nurseries et puisque les températures saisonnières influencent la formation des polynies, il est clair que les modifications climatiques puissent avoir un impact important sur la pyramide alimentaire à court et long terme. Pour déterminer la quantité de phytoplancton produite dans l'Arctique, Arrigo a récupéré les données de SeaWiFS, le satellite d'observation de l'océan avec un capteur à champ large de la Nasa (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor). SeaWiFS mesure la quantité de lumière émise par l'océan à diverses longueurs d'onde et peut mesurer l'intensité de la verdure provenant de la chlorophylle dans le phytoplancton.
Un réchauffement global peut réduire la banquise boréale et se traduire par l'accroissement du phytoplancton produit. Mais le changement climatique global fera fondre plus de glace, de plus, il modifiera les précipitations et les vents. L'augmentation des vents réduira la production biologique en mélangeant les eaux de surface et le phytoplancton se développera trop profondément, comme cela se passe actuellement dans une grande partie de l'Antarctique. Les effets du réchauffement global sont très complexes et les scientifiques ne savent pas encore comment les écosystèmes arctiques sont susceptibles d'y répondre.
Pour Arrigo, beaucoup d'organismes se sont adaptés à vivre dessus,
dedans, près de la banquise et d'autres réductions dans la banquise
auront presque certainement un impact sur ces communautés biologiques. Si l'Arctique
devient plus ou moins biologiquement productif, cela aura comme
conséquence une diminution incertaine de l'épaisseur de la banquise. Il
est pratiquement certain que nous verrons des changements dans les espèces
qui vivent aujourd'hui, en raison des changements dans la chaîne alimentaire.
Des modifications de la chaîne alimentaire signifieront que quelques
espèces pourront s'adapter aux changements de la banquise, tandis que d'autres
ne le pourront pas et mourront. Avec le temps, la biologie des espèces peut évoluer pour assurer la survie dans leur nouveaux
climat et environnement.
Les scientifiques savent qu'en ajoutant des gaz à effet de serre, comme
le CO2, cela accroît l'effet de serre en réchauffant la planète.
Puisqu'une atmosphère réchauffée contient plus de vapeur d'eau (à
cause d'une évaporation intense), les précipitations à travers l'Arctique
ont déjà augmenté plus qu'en n'importe quel autre endroit sur Terre, d'environ 15
% Un afflux d'eau douce vers l'Océan Arctique pourrait empêcher l'eau froide de descendre en profondeur et surtout stopper la convection haline qui affecte l'ensemble des océans. Le moteur de la circulation thermohaline est la variation de densité des eaux, induite par des changements de température et de salinité. Des modifications dans la circulation océanique actuelle peuvent grandement compliquer le climat mondial et, entre autres, laisser quelques régions, comme l'Angleterre et le Canada oriental, beaucoup plus froides qu'elles ne seraient autrement. Cependant la formation d'eau profonde est très localisée et n'a lieu que dans deux régions du globe :
Une conséquence importante du réchauffement global est une réduction
possible de l'albédo, une mesure du taux de réflexion du rayonnement
solaire. En raison de sa couleur blanche, la couverture neigeuse de la
banquise reflète la majeure partie du rayonnement solaire, ce qui fait
baisser la température. En fondant, la glace et la neige laissent la
place à la surface sombre de l'océan où une grande partie de l'énergie sera
absorbée conduisant au réchauffement. Le réchauffement de l'océan
aboutit à la fonte puis au retrait de la neige et des glaciers,
accroissant le réchauffement. C'est une rétroaction positive menant vers
un réchauffement global. C'est
en particulier cette rétroaction positive qui conduit les scientifiques
à prévoir que le réchauffement dans l'Arctique sera plus prononcé,
apportant des changements profonds du climat dans d'autres régions du monde.
Mais ce n'est pas si simple. En fondant, la banquise permettra à l'océan
d'accroître la surface d'évaporation et la couverture nuageuse, qui
pourra bloquer le rayonnement solaire et faire baisser la température.
C'est une rétroaction négative. Les scientifiques essayent d'entrevoir
l'influence des rétroactions et comment elles peuvent jouer un rôle à
l'avenir.
Peut-être que le meilleur outil permettant aux scientifiques de répondre
aujourd'hui, à ces questions, est la modélisation par ordinateur, en
simulant les comportements océaniques et atmosphériques et en faisant le
lien entre les deux pour le climat futur. Mais compte tenu de la puissance
de calculs limitée des ordinateurs d'aujourd'hui, il n'est pas possible
de calculer tous les processus physiques qui gouvernent le climat. La
plupart des modèles prédisent une augmentation continue des pluies à
des latitudes élevées et un réchauffement des eaux de l'Arctique au
cours des 70 prochaines années, avec un doublement du dioxyde de carbone. by Mike Bettwy for NASA Earth Science News http://www.nasa.gov/centers/goddard/earthandsun/arctic_changes.html http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/Infosciences/Climats/Ocean/Articles/thermohal-Antar.htm Pour ceux qui veulent aller plus loin, il faut lire l'événement le plus important de l'histoire de la Terre. Il y a 252 millions d'années (252,3 à 251,4 millions d'années (imprécision sur les 2 nombres ±300 000 ans), au Permien, s'est produit la plus grande extinction de masse que la Terre ait connue. Les volcans sont-ils responsables ? Gerald Dickens de la Rice university (Texas) est géologue, spécialisé dans les énergies nouvelles, a fait une découvertes: une légère augmentation de la température de l'eau peut faire fondre le méthane stocké au fond des océans et libérer le carbone. Pour expliquer les quantités de carbone 12 que l'on retrouve dans les données géologiques, il suffit que l'eau des fonds marins se réchauffe de 5°C. Une importante quantité de matière organique qui se dépose sur les fonds océaniques est incorporée dans les sédiments. Sous l'action des bactéries anaérobies, ces matières organiques se transforment en méthane dans les premières centaines de mètres de la pile sédimentaire. Un volume très important de méthane est ainsi produit. Une partie de ce méthane se combine au molécules d'eau pour former l'hydrate de méthane, dans une fourchette bien définie de température et de pression. L'hydrate de méthane est une glace qui contient une quantité énorme de gaz: la fonte de 1 centimètre cube de cette glace libère jusqu'à 164 centimètre cubes de méthane. A la lecture de cet article et de celui de l'extinction du Permien, nous pouvons nous poser la question: si le réchauffement se produit, de combien de degrés, l'eau du fond des océans, va-t-elle s'élever ? De la réponse dépend notre avenir.
JavaScript DHTML Drop Down Menu By Milonic
|
