Des oiseaux avec des « sacs à dos » pour aider à étudier l’atmosphère de la Terre

Imagem dos sensores nas costas das fragatas para estudar o limite da Terra

Les scientifiques ont besoin de voir sur le terrain, en temps réel, si les modèles informatiques sont corrects. Cependant, la surveillance par satellite en orbite basse autour de la Terre ne donne pas toujours les détails dont les scientifiques ont besoin, il est nécessaire d’étudier ici, sur Terre. Mais le faire est un défi lorsque la zone de recherche est à 4000 mètres d’altitude. C’est alors qu’entre en jeu un nouvel assistant sur le terrain : le grand frégate.

Image des capteurs sur le dos des frégates pour étudier la limite de la Terre

Les frégates vivent dans des régions tropicales et volent habituellement jusqu’à 2000 mètres d’altitude. Parfois, elles atteignent même des altitudes de 4000 mètres. Une nouvelle étude montre que les grandes frégates équipées de capteurs minuscules peuvent fournir des informations détaillées sur la couche limite planétaire.

La couche limite planétaire est la couche atmosphérique la plus proche de la Terre. C’est là que les impacts de la météo, de la qualité de l’air et du climat sont enregistrés. Les scientifiques ont présenté la nouvelle recherche lors de la réunion annuelle de l’AGU le mercredi 13 décembre 2023 à San Francisco et en ligne.

Étudier la couche limite planétaire

La couche limite planétaire relie l’atmosphère à la surface des océans, de la terre et de la glace. Elle monte et descend tout au long de la journée. Ian Brosnan, un scientifique marin du Centre de recherche Ames de la NASA qui a dirigé les travaux, a déclaré :

De nombreux processus météorologiques et climatiques sont liés à cette fluctuation. Comprendre la dynamique de la couche limite planétaire est donc essentiel pour répondre à de nombreuses questions sur le système terrestre.

Les techniques actuelles sont généralement basées sur des mesures terrestres ou sur la détection à distance, mais pour les régions éloignées des océans.

Obtenir des échantillons in situ de quelque nature que ce soit à cette échelle est un défi.

a déclaré Brosnan.

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Les frégates

Le co-auteur de l’étude, collègue de Ian Brosnan, l’écologiste de la NASA Morgan Gilmour, a auparavant utilisé des frégates chargées de capteurs pour évaluer si les limites d’une zone marine protégée autour de l’atoll de Palmyra, dans l’océan Pacifique, protégeaient les animaux qui y résidaient. Brosnan soupçonne que les vols des frégates sont liés à la couche limite planétaire. Si c’était le cas, le projet de Gilmore aurait également recueilli des échantillons critiques de la couche limite planétaire.

J’ai immédiatement pensé que les oiseaux pourraient voyager jusqu’au sommet de la couche limite planétaire, faire le tour et redescendre. Et ils couvrent probablement une zone assez vaste.

Explique Ian Brosnan.

Pour vérifier si les modèles de vol des oiseaux correspondaient aux altitudes de la couche limite planétaire, les chercheurs ont comparé les mesures de la couche limite planétaire effectuées entre 2006 et 2019 avec les vols des frégates. Ils ont découvert que la moyenne à long terme des altitudes de la couche limite planétaire dans cette zone correspondait très étroitement aux données d’altitude des oiseaux. L’hypothèse de Brosnan était correcte.

Les frégates marquées avaient recueilli des échantillons de profils de température dans la couche limite planétaire et n’avaient eu aucun problème à recueillir des données par temps nuageux ou la nuit, contrairement aux approches traditionnelles d’échantillonnage.

Selon les chercheurs, ces nouvelles approches de l’utilisation de données de localisation d’animaux peuvent aider la NASA à mesurer la couche limite planétaire et à améliorer les prévisions climatiques, météorologiques et de la qualité de l’air.

Internet des Animaux

Brosnan a déclaré qu’après avoir entendu des scientifiques interagences dire que les données mondiales de localisation d’animaux par satellite étaient très importantes pour leurs projets de recherche, la NASA a créé le projet Internet des Animaux. Ce projet permet aux scientifiques d’intégrer des données de mesures de détection à distance avec des données de capteurs sur les animaux, y compris désormais les données de la couche limite planétaire du grand frégate.

Brosnan a déclaré que son travail est un bon exemple de la façon dont les collaborations interagences et interdisciplinaires peuvent aider à résoudre des problèmes scientifiques de plus grande envergure :

L’une des choses que nous essayons de faire est de construire un pont entre ces deux communautés – localisation des animaux et science de l’atmosphère – et de voir si nous pouvons enrichir le travail des deux.

Conclusion : Une nouvelle étude du projet « Internet des Animaux » de la NASA montre que les grandes frégates qui volent haut peuvent fournir un échantillonnage détaillé de la couche atmosphérique la plus proche de la Terre, où le temps et le climat nous affectent directement.