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La pollution urbaine surveillée depuis l'espace

Le taux de pollution des mégalopoles suit les augmentations du nombre d’habitants et de la consommation d’énergie. Une nouvelle étude dévoile les résultats de données satellite sur la répartition géographique des nuages de pollution. Voilà un bon moyen de pister les villes les plus polluées au monde… 

De vastes incendies à travers l'Afrique et dans le sud de l'Australie produisent de grandes quantités de charbon et de carbone organique (en vert sur l'image). Ce sont de puissants aérosols émis de manière naturelle. © Nasa De vastes incendies à travers l'Afrique et dans le sud de l'Australie produisent de grandes quantités de charbon et de carbone organique (en vert sur l'image). Ce sont de puissants aérosols émis de manière naturelle. © Nasa

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La pollution urbaine croît en même temps que la population, l’industrialisation et le trafic. Des études révèlent en outre que la propagation des polluants est étonnamment rapide : en une semaine, ils peuvent parcourir la moitié du globe ! Ces polluants influent sur la santé humaine, la santé animale et dérèglent le climat régional. Quantifier la pollution émise dans les mégalopoles et leur expansion géographique est donc une tâche de santé publique. 

Le niveau de pollution est mesuré avec des appareils de surveillance au sol. Toutefois, les dispositifs peuvent être placés au centre de la ville, parfois en périphérie. Les mesures de terrain fournissent donc peu d’informations sur la répartition géographique des polluants et rendent difficiles la mesure de l’ampleur du nuage de pollution et la prévision de propagation de celui-ci. Mais l’étendue géographique peut être estimée avec les mesures satellite.

Des chercheurs de l’université de Tel Aviv ont rassemblé 8 ans de données de 3 satellites de la Nasa. Parue dans la revue American Journal of Climate Change (AJCC), l’étude se focalise sur 189 villes dont la population excède les 2 millions d’habitants (58 d’entre elles dépassent les 5 millions). La méthode proposée est la première à fournir des tests standardisés de niveaux globaux de pollution. 

Le 25 novembre 2012, le capteur Modis du satellite Aqua a pris cette image en couleurs naturelles des incendies qui sévissaient sur la ​​péninsule du cap York, la partie la plus septentrionale de l'Australie. Les panaches de fumée provenant des incendies multiples sont visibles à l'ouest. Les lignes rouges indiquent les points où les températures de surface détectées sont inhabituellement chaudes. © Nasa
Le 25 novembre 2012, le capteur Modis du satellite Aqua a pris cette image en couleurs naturelles des incendies qui sévissaient sur la ​​péninsule du cap York, la partie la plus septentrionale de l'Australie. Les panaches de fumée provenant des incendies multiples sont visibles à l'ouest. Les lignes rouges indiquent les points où les températures de surface détectées sont inhabituellement chaudes. © Nasa

Les mégalopoles les plus polluées sont en Asie

Estimées à partir de données fiables, les tendances du niveau de pollution permettent un suivi des pays responsables de leurs émissions. Dans l’étude, l’équipe du chercheur Pinhas Alpert a estimé la teneur en aérosols des villes à partir de 3 satellites (Modis-Terra, Modis-Aqua et MISR) pour plus de sécurité sur la véracité des valeurs obtenues. En effet, des études antérieures ont mis en avant des difficultés de récupération des données. Le capteur Modis est semble-t-il mal calibré dans la bande d’absorption du bleu. Dans les cas où les 3 capteurs indiquent les mêmes niveaux de pollution, les mesures sont considérées comme fiables.

Les augmentations les plus importantes d’émission d’aérosols se situent au nord-est de la Chine, en Inde, au Moyen-Orient et en Afrique centrale. Bangalore, en Inde, détient la palme avec une augmentation de 34 % en moyenne du taux d'aérosols entre 2002 et 2010. L’Europe, le nord-est et le centre de l’Amérique du Nord affichent dans l’ensemble d’importantes baisses de concentrations d'aérosols. Les bons élèves sont en particulier Houston aux États-Unis, (qui enregistre une diminution du taux d’aérosols de 31 %), Curitiba au Brésil (avec une baisse de 26 %) et Stockholm en Suède (avec une baisse de 23 %).

Néanmoins, cette méthode ne peut distinguer les émissions naturelles des émissions anthropiques des aérosols. Par exemple, certaines villes montrent une augmentation de la concentration d’aérosols fulgurante alors que leur niveau de pollution est bas. Les chercheurs expliquent que les feux de forêts peuvent être à l’origine de ces variations. À l'avenir donc, les scientifiques comptent mettre au point un procédé pour séparer ces causes naturelles de pollution des causes anthropiques.


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