«C’est la région de la planète qui subit les modifications les plus rapides à cause des changements climatiques. Celles-ci sont profondes, et vont nous affecter tous. C’est donc une chance d’avoir CryoSat-2 pour les étudier.» Duncan Wing­ham, spécialiste de la cryosphère au University College de Londres, ne cachait pas son excitation, il y a quelques jours, au centre spatial IABG, à Munich. Car non loin de la salle de presse sommeille, dans une «chambre blanche», le dernier-né des satellites européens, copie de Cryosat, perdu au lancement en 2005; le missile modifié russe qui devait l’emmener en orbite avait connu une défaillance fatale. «L’Agence spatiale européenne (ESA) a décidé en quatre mois de le reconstruire, un record», se félicite Volker Liebig, directeur des programmes d’observation de la Terre.

La mission de CryoSat-2 est simple, mais cruciale: étudier les glaces des pôles, leur évolution, leur fonte. Un point essentiel dans les modélisations liées aux changements climatiques, à l’heure où le monde politique va tenter, à Copenhague en décembre, de circonscrire leur cause principale, les émissions de gaz à effet de serre. Car, depuis quelques années, la situation inquiète les scientifiques, qui voient à la fin de chaque été la surface couverte par les glaces, sur l’océan glacial Arctique notamment, s’amenuiser en deçà de toutes les simulations.

Cette année, la banquise arctique ne couvrait que 5,1 millions de km2, vient d’annoncer le centre NSIDC de Boulder (Colorado). C’est certes un peu plus que le minimum absolu observé en 2007 (4,1 millions de km2), car le ciel fut un peu plus nuageux qu’il y a deux ans, ce qui a maintenu plus basses les températures. Ces chiffres ne rassurent pas pour autant les glaciologues, qui rappellent que les glaces couvrent aujourd’hui une surface de 24% moins grande que la moyenne calculée sur la période 1979-2000. La raison? La décennie écoulée fut, dans l’Arctique, la plus chaude des 2000 dernières années!

Les causes de cette tendance à la débâcle des glaces sont multiples. La plus importante reste liée à l’albédo, soit la quantité de lumière solaire incidente qui est réfléchie par une surface. Sa valeur, pour la glace ou la neige, est ainsi grande – entre 50% et 90%. L’océan par contre est sombre, ne réfléchit que 10% de l’énergie incidente et absorbe le reste. Ce qui chauffe l’eau, fait fondre la glace, et libère une surface plus vaste encore. Et un cercle vicieux de s’enclencher. De plus, la fonte de la glace modifie la salinité de l’eau. Au final, ces deux aspects peuvent influer sur la circulation des courants océaniques dans l’Atlantique Nord. Le tout sans oublier que la fonte des banquises et calottes polaires pourrait conduire à une élévation significative du niveau des océans, avec de graves conséquences pour les régions côtières.

Si les glaciologues ont une bonne vision de l’évolution de la surface couverte par la glace, «nous n’avions jusque-là aucun moyen satellitaire de mesurer son épaisseur. Avec CryoSat-2, ce sera possible», dit David Barber, spécialiste de la cryosphère à l’Université de Manitoba (Canada), qui ne fait pas partie de l’équipe du satellite, mais se réjouit de son lancement prochain.

Pesant 720 kg, l’engin sera équipé d’un instrument particulier, un «altimètre radar»: l’idée est d’envoyer vers la Terre des pulsations de micro-ondes, et de réceptionner, à l’aide des deux grandes soucoupes, les échos renvoyés par les surfaces de glace. L’appareil pourra fonctionner selon trois modes, qui permettront respectivement de mesurer avec une résolution jusque-là jamais atteinte (de l’ordre du centimètre) l’épaisseur des calottes polaires reposant sur un socle rocheux, de quantifier la partie immergée des plaques de banquise – ce qui rend possible le calcul de leur volume –, mais aussi d’étudier avec précision les zones de relief, comme aux abords de la banquise, où la glace se craquelle. L’impact du réchauffement aux environs de ces grèves gelées s’avère en effet déterminant, mais reste mal connu.

S’il permettra des mesures inédites, CryoSat-2 n’est pas le seul satellite à ausculter les pôles. ICESat, lancé en janvier 2003 déjà par la NASA, effectue le même travail, mais utilise l’ancienne technique du laser, et non des micro-ondes. «Or l’avantage de ces dernières, c’est qu’on peut «voir» à travers la couche de neige fraîche, et ainsi n’étudier que la glace», explique Konrad Steffen, un glaciologue zurichois qui dirige aujourd’hui l’Institut de recherches en sciences de l’environnement (CIRES), à Boulder. Pour Duncan Wingham, les deux méthodes restent complémentaires, «tant on commence à peine à comprendre comment «fonctionne» la cryosphère». Les scientifiques se sont donc déjà mis d’accord pour coupler les mesures des deux satellites, et pour se partager les données récoltées autant que possible.

Par ailleurs, l’une des spécificités de CryoSat-2 est liée à sa position: tandis que les autres satellites ne couvrent que très mal les zones situées aux plus hautes latitudes, il passera quasiment sur les pôles (à 88°), n’omettant de couvrir qu’une zone de 400 km de diamètre.

Cela pour autant qu’il parvienne sur son orbite… Le lancement est prévu pour fin février 2010 depuis le cosmodrome de Baïkonour (Kazakhstan), à bord d’une fusée Dnepr, un ancien missile balistique modifié. «Ce qui a induit des contraintes strictes en termes de compacité du satellite», souligne Eckard Settelmeyer, d’Astrium, firme à la tête du consortium international de 31 entreprises qui a construit le satellite pour le compte de l’ESA. Parmi celles-ci figurent les deux anciennes sociétés suisses Contraves Space et HTS, aujourd’hui rachetées par RUAG Space. La première a fabriqué le châssis de l’engin, la deuxième a été impliquée dans les équipements au sol.

Mais pour l’heure, ce bijou de technologie spatiale devisé à 75 millions d’euros, et dont la durée de vie devrait être de trois à cinq ans, vient juste de passer, dans le centre allemand, ses derniers tests de résistance au lancement et à la vie dans l’espace. Il est resté de glace.

«Les scientifiques commencent à peineà comprendre comment «fonctionne» la cryosphère»