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Capteurs à fil tendu pour la mesure de la glace des glaciers

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En raison du réchauffement climatique, de nombreux glaciers reculent actuellement. Parallèlement, la couche de glace s'amincit en raison d'une fonte accrue. Le Groenland et l'Antarctique, les deux plus grandes surfaces glaciaires de la planète, possèdent des quantités de glace si énormes qu'il est pratiquement impossible, dans la pratique, de déterminer leur masse de manière fiable avec les méthodes traditionnelles. Greenland Guidance a développé à cet effet un tracker spécial avec un capteur à câble.

Un tracker équipé de capteurs à fil tendu mesure la perte de glace du glacier Sermilik au Groenland
La société Greenland Guidance a installé en 2019 un tracker pour mesurer la perte de masse de glace, le DWIAT (Draw Wire Ice Ablation Tracker), sur le glacier Sermilik. Le point de départ était l'endroit où la plus grande fonte de glace jamais enregistrée en un an sur la calotte glaciaire du Groenland avait été mesurée en 2010. Cette année-là, la calotte glaciaire s'est réduite de plus de 9 mètres - un triste record. Le glacier Sermilik se trouve à l'extrémité sud de la calotte glaciaire du Groenland. Les températures y sont relativement élevées en été, mais la surface de la glace est extrêmement sombre et absorbe une grande partie de la lumière du soleil.

Les trackers spéciaux utilisent un capteur à câble d'Althen Sensors & Controls. Pour mesurer le recul de la glace, des trous profonds sont percés dans la glace. Un poids de référence est fixé au bas du fil de traction du capteur, qui est descendu dans le trou de forage. Les appareils peuvent ainsi suivre la fonte jusqu'à 14 mètres de profondeur. Les DWIAT fonctionnent à l'énergie solaire et suivent également le mouvement de la glace grâce au positionnement GNSS. Les données de mesure sont enregistrées localement dans l'enregistreur de données et envoyées au portail de données de Greenland Guidance.

Mesurer avec un capteur à fil tendu

Les capteurs à fil tendu (ou potentiomètres à fil tendu) sont adaptés aux mesures de distance et de position au moyen d'un câble flexible. Les capteurs à fil tendu peuvent mesurer des distances de 50 mm à 50.000 mm et offrent une très grande linéarité sur toute la plage de mesure. Le capteur à câble utilisé dans le DWIAT est le FD115, un modèle robuste qui fournit des résultats de mesure fiables même à des températures allant jusqu'à -40C.

À propos de Greenland Guidance

Greenland Guidance est une organisation néerlandaise spécialisée dans le soutien d'expéditions et de projets dans les domaines de la sécurité, de la logistique et de la science dans l'Arctique. En outre, elle développe et construit des instruments de mesure scientifiques robustes.

La situation actuelle au glacier Sermilik

Les mesures du réseau de stations météorologiques automatiques PROMICE montrent qu'ici, sur le glacier Sermilik, 5 à 6 mètres de glace fondent chaque année, en plus de la neige accumulée l'hiver précédent. C'est beaucoup par rapport à d'autres endroits du Groenland. En 2010, la station météorologique QAS_L a même observé une diminution record de l'épaisseur de la glace de plus de 9 m, ce qui correspond à environ trois étages d'un immeuble!

Afin de poursuivre l'étude du phénomène de fonte extrême sur ce site particulier, PROMICE a entamé une collaboration avec l'Institut de recherche marine et atmosphérique (IMAU) de l'Université d'Utrecht. Avec davantage d'instruments mesurant l'interaction entre l'air et la glace sur le site, le suivi de la fonte des glaces est devenu encore plus pertinent pour l'interprétation des données. C'est pourquoi DWIAT de Greenland Guidance mesure désormais la quantité de fonte en collaboration avec la station météorologique PROMICE.


Pour ce faire, un poids de référence a été descendu de 10 m dans un trou dans la glace, où il a été congelé sur le bord. Le capteur, installé sur un tétraèdre à la surface, retire le fil lorsque la neige ou la glace fond. L'affaissement relatif de la surface de fonte est enregistré dans un enregistreur de données et peut être converti en perte de masse. L'appareil de mesure a ainsi enregistré la fonte de la glace au cours des étés 2019 et 2020. En 2019, 7,5 mètres d'ablation de glace ont été mesurés, en 2020 "seulement" 5 mètres.

Produits

FD115 Series Draw-Wire Sensors (String Pot)

  • Measuring ranges: 3.000 mm to 15.000 mm
  • Robust aluminium profile housing
  • Digital: Incremental/absolute encoder
Datasheet Voir le produit