La station Doris de Thulé s'élève plus ou moins vite

Image du mois - février 2016

L'évolution des mouvements verticaux de la station Doris de Thulé (nord-ouest du Groenland) montre une accélération de l'élévation à partir d'avril 2006, suivie par une décélération en mars 2013. L'accélération s'explique par une augmentation de la perte de masse dominée par les glaciers situés le long de la côte. La décélération pourrait indiquer que les glaciers de cette région se sont stabilisés après une période de fonte. En considérant ces changements, on obtient trois vitesses verticales : 3.23 ± 0.34 mm/an avant avril 2006, 9.43 ±0.15 mm/an entre avril 2006 et mars 2013 et 3.74 ± 1.13 mm/an ensuite. Ces variations locales de la position verticale de la station Doris sont aussi mesurées par deux récepteurs GPS également installés à Thulé et par l'analyse de la hauteur d'eau équivalente sur cette zone déduite des données Grace par le Groupe de Recherche de Géodésie Spatiale (GRGS). Les mesures réalisées par le système Doris montrent que le récent mouvement vertical de cette partie du Groenland (6.87 ± 0.07 mm/an sur toute la période d'observation) est bien plus haut que l'élévation prévue de 0.1 mm/an due au rebond post-glaciaire qui a suivi la dernière glaciation. (Credits CNES/IDS)


La Terre change constamment de forme. Tous les mouvements observés de la croûte terrestre sont référencés, pour mieux les comprendre. Un système de référence terrestre comme l'ITRF (International Terrestrial Reference Frame) est constitué d'un jeu de coordonnées de quelques points localisés à la surface de la Terre. Il peut être utilisé pour mesurer la tectonique des plaques, la subsidence ou l'effet de charge régional, et/ou être pour représenter la Terre quand on mesure sa rotation dans l'espace. De nos jours, quatre techniques géodésiques sont principalement utilisées pour calculer des coordonnées précises : le GPS, VLBI, SLR et Doris. Elles utilisent chacune un réseau de station situées un peu partout sur la Terre. L'ITRF est mis à jour en permanence (la dernière version est ITRF2014). Toutes ces mises à jour incluent la position des stations et leurs vitesses de déplacement. Elles modélisent ainsi les changements séculaires de la croûte terrestre.

Pour la contribution de Doris à l'International Terrestrial Reference Frame 2014, le Centre de Combinaison de l'International DORIS Service(IDS) a estimé une nouvelle version des séries temporelles de coordonnées de toutes les stations Doris sur la période 1993-2015. Ce nouveau jeu de coordonnées est le résultat de la combinaison des solutions calculées séparément par les six centres d'analyse de l'IDS.
Comme étape préliminaire à cette estimation de positions et vitesses moyennes très précises, les séries temporelles de coordonnées des stations Doris ont été examinées pour y déceler des discontinuités significatives et des modifications de vitesse. La station de Thulé est particulièrement intéressante, avec le problème de fonte des glaciers du Groenland. Nous avions déjà évoqué la question (Image du mois, juin 2013), et noté la dynamique générale. Cependant, il semble que la tendance moyenne n'est pas forcément représentative de tout ce qui a pu se passer, car on observe différentes phases dans les mesures en y regardant de plus près. Les vitesses verticales de tels sites côtiers sont d'une importance critique car elles peuvent avoir un impact sur les études de variation du niveau de la mer local par marégraphe co-localisés (par exemple, un niveau local mesuré par marégraphe peut diminuer car la croûte terrestre monte). L'analyse des données des stations Doris, et la contribution qu'elle apporte à l'ITRF permet de suivre très précisément de telles variations pour essayer de mieux les comprendre.

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Références

  • Moreaux, G., Lemoine, F.G., Capdeville, H., et al., 2016. The International DORIS Service contribution to the 2014 realization of the International Terrestrial Reference Frame. Advances in Space Research, In press, doi: 10.1016/j.asr.2015.12.021.