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Ramener les Observations Satellitaires sur Terre
 couverture du numéro de septembre 2020 de Eos
• La Sonde par Satellite Détecte les Éruptions Sous-marines
• Les Observations de la Terre Informent les Opérations et la Planification des villes
• Les yeux dans le Ciel Améliorent le Suivi du Pollen
• AquaSat Donne aux Chercheurs sur la Qualité de l’Eau de Nouveaux Yeux dans le ciel
• Cinq choses Espionnent Les Satellites Nous Ont Appris Sur la Terre
• En Ramenant les Observations Satellitaires sur Terre

Un parachute descend vers la Terre, emportant plus de 200 kilogrammes de film noir et blanc. Un avion cargo C-130 de l’United States Air Force vole à proximité, prêt avec une série de crochets et de câbles pour attraper le parachute en l’air et le hisser dans sa charge utile. Les pilotes doivent cependant être prudents: La capsule contient des images classifiées destinées aux meilleurs cuivres de Washington, DC.

La charge était une livraison de plus de KH-9 Hexagon, un programme de satellites espions lancé par le National Reconnaissance Office (NRO) des États-Unis pour surveiller l’Union soviétique entre 1971 et 1986. Hexagon n’était qu’une des missions secrètes de la Guerre froide gérées par les États-Unis. les services de renseignement, et certains créditent ces services d’avoir aidé les superpuissances à éviter de s’engager dans un conflit direct.

En 2002, le gouvernement américain a déclassifié les images d’Hexagon, et depuis lors, les scientifiques ont extrait les photos pour révéler les changements dans le monde qui nous entoure.

Les images déclassifiées sont incroyablement détaillées. Phil Pressel, qui a travaillé comme ingénieur pour la société qui a conçu les caméras d’Hexagon, a déclaré que les images étaient « bien meilleures que Google Earth. »Les caméras ont capturé des objets aussi petits que 0.6 mètres de large et a filmé le paysage sous un angle, au lieu de ressembler à d’autres satellites qui ont imité la Terre directement d’en haut. Les scientifiques ont créé des paysages tridimensionnels à partir d’images hexagonales superposées et les ont utilisés comme données historiques dans leurs études.

Les images montrent une époque avant des décennies de fonte, de feux de forêt et d’érosion. Les photos sont des capsules temporelles, et les scientifiques ont fait d’innombrables découvertes avec elles, dont cinq données ici.

Les glaciers de l’Himalaya Fondent rapidement

 Vue tridimensionnelle des glaciers de l'Himalaya
Ce modèle d’élévation numérisé de l’Himalaya provient d’images hexagonales. Une étude a utilisé les élévations numériques pour mesurer l’épaisseur de 650 glaciers sur 40 ans. Crédit: Josh Maurer / LDEO

La fonte glaciaire dans l’Himalaya est notoirement difficile à suivre. Contrairement aux glaciers d’Alaska, qui reculent latéralement à mesure qu’ils fondent, les glaciers de l’Himalaya deviennent moins profonds. Mesurer le changement est délicat.

Les scientifiques peuvent maintenant estimer le changement de surface du glacier à l’aide d’images hexagonales. En numérisant les photos qui se chevauchent, les chercheurs ont créé un modèle numérique d’élévation des glaciers dans les années 1970.

En comparant l’élévation des glaciers à l’époque avec les mesures actuelles, les chercheurs ont constaté que les glaciers ont perdu plus d’un quart de leur masse de glace depuis 1975. Les glaciers dans leur étude représentent environ la moitié de la masse glaciaire dans le centre de l’Himalaya et servent de sonnette d’alarme pour la région.

Le rythme de la fonte s’accélère également. Les glaciers ont fondu d’un quart de mètre entre 1975 et 2000. Depuis lors, le taux a doublé.

Les rennes perdent du terrain d’élevage en Finlande

L’Hexagone peut également révéler des impacts sur les espèces. L’élevage de rennes dans le nord de la Finlande est un mode de vie depuis des siècles, mais l’industrie moderne bloque les couloirs de migration et réduit les troupeaux dans des habitats plus petits.

Une collection de données d’approvisionnement à distance, notamment provenant d’Hexagon, a révélé qu’environ un quart d’au moins un des districts d’élevage de Finlande a été perturbé depuis la fin des années 1960, selon une étude.

Quelques changements causés par l’homme sont responsables de la réduction de l’aire de répartition du renne. Les forêts de coupe à blanc menacent la seule source de nourriture des rennes en hiver: les lichens qui poussent sur le sol des forêts anciennes. Et plus de mille kilomètres de routes et de réservoirs hydroélectriques nouvellement construits séparent également les terres et facilitent le braconnage.

Sans une étendue diversifiée de pâturages et de forêts où paître, le renne pourrait être plus vulnérable aux changements climatiques et à l’utilisation des terres à court terme.

Les glissements de terrain empiètent sur les fermes au Pérou

Dans une autre étude, les scientifiques ont utilisé des images hexagonales pour retrouver le coupable d’un danger local. Dans les vallées fertiles de Vitor et de Siguas, dans le sud-ouest du Pérou, les agriculteurs perdent des terres à cause d’une menace lente: les glissements de terrain. Les murs de la vallée tombent sur eux-mêmes et des glissements de terrain lents ont recouvert 7% du fond de la vallée au cours des 4 dernières décennies, détruisant les fermes traditionnelles.

 Un scientifique étudie un glissement de terrain à mouvement lent au Pérou
Un scientifique étudie un glissement de terrain à mouvement lent dans la vallée de Vitor au Pérou. Crédit : Pascal Lacroix

Les scientifiques se sont tournés vers les images satellites d’Hexagon et des satellites commerciaux SPOT-6 et SPOT-7 pour retrouver la source des lames. En examinant les images de 1978 à 2016, ils ont constaté que des glissements de terrain apparaissent sous des fermes irriguées. Le plateau au-dessus de la vallée a un nombre croissant de projets agricoles à grande échelle, et la pratique déstabilise les pentes. Malheureusement, maintenant que la terre sur les pentes est instable, elle continuera à bouger.

Mais les dommages futurs pourraient être évités, ont écrit les auteurs, si les fermes utilisaient l’eau plus efficacement.

Des risques sismiques ont été découverts dans l’est de l’Iran

Hexagon peut aider les scientifiques à reconstruire les détails d’une catastrophe pour éviter de futurs maux.

Le 16 septembre 1978, une faille tectonique endormie s’est réveillée dans l’est de l’Iran. Le tremblement de terre de 7,8 Mw a détruit la ville voisine de Tabas et tué 85% de sa population, environ 11 000 personnes. Cet événement était le premier du genre dans cette région depuis au moins mille ans.

La cartographie des changements de sol après un séisme aide les chercheurs à comprendre le comportement des failles et à deviner quand un autre tremblement de terre pourrait frapper. Mais les scientifiques n’avaient pas de trackers GPS au sol avant le séisme.

En utilisant Hexagon, SPOT-2 et SPOT-6, une équipe de chercheurs a cartographié les déplacements horizontaux du sol avant et après le tremblement de terre. D’après leurs calculs, ils ont deviné qu’un séisme de 7,8 Mw se produirait environ tous les 3 500 ans.

Un volcan est en mouvement en Islande

 Un visiteur regarde le volcan Krafla
Au volcan Krafla en Islande, un visiteur regarde de plus près. Crédit : CC BY-SA 4.0

Les images classées ont également compensé le manque d’instruments au sol lors d’une éruption volcanique.

L’une des plus grandes éruptions de l’histoire de l’Islande a commencé à Krafla en 1975, lorsque le volcan est entré en éruption neuf fois en dix ans. Les éruptions ont provoqué des essaims de tremblements de terre, un gonflement du sol et des fissures élargies. Malheureusement, les scientifiques n’ont capturé que quelques mesures pendant la crise.

Les scientifiques ont utilisé des photos Hexagon, SPOT-5 et aériennes pour remonter l’horloge. L’éruption a provoqué une ouverture d’environ 8 mètres près de la caldeira qui s’est rétrécie à environ la moitié de cette taille plus loin dans le rift. Les résultats suggèrent que Krafla aurait pu tirer de deux sources de magma différentes ou que le rift a une force rocheuse hétérogène.

Alors que la Terre continue de se déplacer, les images hexagonales resteront un enjeu dans le sable pour le changement global pour les décennies à venir.

— Jenessa Duncombe (@jrdscience), Rédactrice

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