La NASA s'est d'abord lancée dans la recherche sur le changement climatique dans les années 1980 en utilisant l'imagerie par satellite et par avion. Ses efforts se sont intensifiés avec le lancement d'un vaste réseau de satellites en 1991. En 2004, l'agence consacrait 1, 3 milliard de dollars par an à la science du climat. Il a maintenant plus d'une douzaine de vaisseaux spatiaux qui étudient tout, des océans à l'atmosphère en passant par la cryosphère (morceaux gelés de la Terre). Vendredi, il ajoutera la stratosphère à cette liste lors du lancement d'un avion non habité Global Hawk à partir de la base aérienne Edwards de la Californie.
Le projet, baptisé Airborne Tropical TRopopause Expperiment (ATTREX), étudiera l’humidité dans la couche de tropopause tropicale, la zone de l’atmosphère située entre huit et 11 milles au-dessus de la surface de la Terre et contrôlant la composition de la stratosphère. Selon les scientifiques d’ATTREX, de légères variations de l’humidité dans la stratosphère peuvent influer considérablement sur le climat. "La formation des nuages dans la couche de tropopause tropicale détermine l'humidité de l'air entrant dans la stratosphère", explique le chercheur principal Eric Jensen, ajoutant que les voies traversant la tropopause tropicale influent sur la composition chimique de la stratosphère.
Bien que le groupe ne se concentre pas sur l’impact des gaz à effet de serre standard tels que le dioxyde de carbone et le méthane, la vapeur d’eau est un puissant gaz à effet de serre et la priorité du groupe est de comprendre sa variabilité dans la stratosphère. Ils estiment que combler cette lacune permettra aux scientifiques de prévoir comment les changements de la stratosphère affectent le changement climatique global, ce qui améliorera la précision des modèles mathématiques utilisés dans les prévisions de changement climatique.
La tropopause et la stratosphère se sont révélées insaisissables jusqu'à présent pour les climatologues. «Cela faisait longtemps que nous voulions goûter à cette partie de l'atmosphère», déclare Jensen. Le problème a été l'accès - un avion spécialisé à haute altitude est nécessaire pour mener ce type de recherche.
Entrez dans le Global Hawk, qui peut parcourir jusqu'à 31 000 heures dans l'atmosphère et est équipé d'instruments capables de mesurer la température ambiante, les nuages, les gaz à l'état de traces, la vapeur d'eau, les champs de rayonnement et les conditions météorologiques. Tout cela permettra à l’équipe ATTREX d’échantillonner une gamme de conditions sur une vaste étendue géographique. Les vols d’essais menés en 2011 ont montré que le Global Hawk et ses instruments pouvaient supporter les températures glaciales (aussi basses que -115 degrés Fahrenheit) au-dessus des tropiques.
Ils vont envoyer l'engin au-dessus de l'océan Pacifique, près de l'équateur et au large des côtes de l'Amérique centrale, six fois au cours des deux prochains mois, pour le surveiller depuis le sol pendant son vol. «Nous recevons des données en temps réel à grande vitesse de l'avion via les communications par satellite», a déclaré Jensen. "Les enquêteurs sur les instruments surveillent et ajustent leurs instruments, et nous utilisons les données en temps réel pour ajuster le plan de vol tout au long du vol."
ATTREX est l'un des premiers projets lancés par le nouveau programme Earth Ventures de la NASA, qui prévoit un financement sur cinq ans pour des missions à coûts faibles à modérés. C’est beaucoup plus de temps que les études scientifiques aéroportées précédentes, et l’équipage d’ATTREX utilisera ce temps supplémentaire pour relancer le Global Hawk en hiver et en été 2014, ce qui leur permettra d’observer les variations saisonnières.
Le délai plus long est également propice aux collaborations internationales. En 2014, l'équipe ATTREX se rendra à Guam et dans le nord-est de l'Australie. À Guam, ils se connecteront avec des chercheurs britanniques, qui utiliseront un avion à basse altitude pour étudier le changement climatique, et un équipage de la National Science Foundation effectuant des recherches similaires avec un G5. «Nous aurons des mesures de la surface jusqu'à la stratosphère», explique Jensen. «Et nous pourrons relier les émissions au niveau du sol jusqu'aux mesures de la composition dans la stratosphère.»
