Recherche météorologique : des frégates au lieu de satellites

WSi l’on veut mieux comprendre les processus qui se déroulent dans les couches les plus basses de l’atmosphère, il faut recourir à des méthodes inhabituelles. De nombreuses régions semblant inaccessibles, les mesures sur place sont particulièrement difficiles au-dessus des océans.

Désormais, un nouvel assistant de terrain est censé aider : la frégate baguée, Fregata minor. Les oiseaux équipés de capteurs sont destinés à collecter des profils de température au-dessus du Pacifique ouvert.

Les chercheurs ont mené une étude lors de la réunion annuelle de l’American Geophysical Union à San Francisco pour prouver que les assistants à plumes peuvent réellement les aider. Ils avaient équipé les oiseaux marins, mesurant jusqu’à un mètre, d’un « sac à dos » contenant de minuscules capteurs qui enregistraient non seulement l’altitude de vol mais aussi les températures de la couche la plus basse de l’atmosphère. Le vol des oiseaux n’a pas été perturbé par les capteurs.

Une grande partie des événements météorologiques quotidiens se produisent dans ce que l’on appelle la couche limite atmosphérique, qui, en fonction des conditions de vent et de température, peut s’étendre du sol jusqu’à une hauteur de deux kilomètres. Des changements se produisent ici au cours de la journée en raison du rayonnement solaire, de sorte que l’air chaud monte à midi et se mélange. La couche limite s’étend alors vers des hauteurs plus élevées. « De nombreux processus météorologiques et climatiques sont liés à cette fluctuation.

“La compréhension de ces dynamiques est donc fondamentale pour répondre à de nombreuses questions sur le système Terre”, déclare Ian Brosnan, scientifique marin au centre de recherche Ames de la NASA et auteur principal de l’étude. Brosnan voulait voir si la frégate baguée pourrait être utile dans l’étude de la couche limite. “J’ai immédiatement pensé que les oiseaux pouvaient voler jusqu’au sommet de la couche limite, faire demi-tour et redescendre.” Ceci est basé sur les observations de l’écologiste et co-auteur de l’étude Morgan Gilmour, qui a utilisé des frégates baguées équipées de capteurs pour vérifier si les animaux qui vivent sur l’atoll Pacifique de Palmyra sont en fait suffisamment protégés par une zone de protection. Il a remarqué que les oiseaux parcouraient non seulement de longues distances, mais variaient également leur altitude. Ils volent généralement à une altitude inférieure à 700 mètres. Cependant, ils utilisent l’air ascendant pour planer à des altitudes de 2 000 à 4 000 mètres.

En évaluant les capteurs GPS et d’altitude des oiseaux marqués, les chercheurs ont pu confirmer que les schémas de vol des oiseaux correspondent aux fluctuations de la hauteur de la couche limite terrestre connues grâce à la surveillance à long terme.

Durant leurs vols, les oiseaux cartographient la couche limite et collectent de précieuses données de température. Contrairement aux mesures satellitaires, elles ont également fourni des données par temps nuageux. “Ces nouvelles approches d’utilisation des données de suivi des animaux peuvent aider la NASA à mesurer la couche limite planétaire et à améliorer les prévisions sur le climat, la météo et la qualité de l’air”, a déclaré Brosnan.

Les frégates baguées fournissent également des données provenant de régions isolées du Pacifique tropical qui ne sont pas constamment surveillées par satellite. Le projet fait partie de « l’Internet des animaux », dans lequel une grande variété d’espèces animales, des sauterelles aux éléphants, sont équipées d’émetteurs et surveillées depuis l’espace depuis 2020.