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La respiration de la Terre sous surveillance

Grâce à un des instruments du satellite Envisat, l'Esa a reconstitué une animation montrant l'évolution sur trois ans de la quantité de gaz carbonique et de méthane dans l'atmosphère. Aux Etats-Unis, un vaste programme se met en place et deviendra international pour suivre au jour le jour l'évolution locale du CO2.

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En compilant trois années de données, l'Esa (Agence spatiale européenne) a réalisé des animations montrant en temps réel l'évolution mois par mois des teneurs de l'atmosphère en dioxyde de carbone et en méthane, les deux principaux gaz à effet de serre. Ces images ne sont pas de simples illustrations. Elles concentrent une quantité d'informations énorme et seront étudiées en détail par de nombreuses organisations, par exemple au Global Monitoring for Environment and Security (GMES), fruit d'une coopération entre l'Esa et la Commission européenne.

Ces données proviennent de l'imposant satellite Envisat, en orbite depuis 2002, et plus précisément de l'un de ces instruments baptisé d'un nom compliqué : Sciamachy, acronyme de Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography. Ce « spectromètre d'absorption imageur à balayage pour la cartographie de l'atmosphère » analyse la lumière réfléchie par l'atmosphère dans une large gamme de longueurs d'onde, depuis l'ultraviolet jusqu'à l'infrarouge, et mesure ainsi la quantité de différents gaz, même présents à l'état de traces. Quand il regarde verticalement, donc vers le bas, (car il sait aussi observer le limbe), Sciamachy analyse l'atmosphère avec une résolution spatiale de 32 par 215 kilomètres.


Huit tonnes, dix mètres de haut, cinq années de bons et loyaux services au 7 mars dernier, dix instruments à bord : Envisat (ENVIronmental SATellite) est le plus complexe des engins de surveillance de la Terre.
Crédit : Esa.

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A peine mises en forme, ces données sont venues confirmer une hypothèse concernant le méthane. En 2005, une étude hollandaise avait fait suspecter que les émissions de méthane par les forêts tropicales étaient plus importantes que ce que prévoyaient les modèles. Envisat et son Schiamachy confirment. Cette précision a son importance car le méthane, même s'il est présent en faible quantité dans l'atmosphère, a une influence sur l'effet de serre vingt fois plus élevée que celle du gaz carbonique à teneur égale.

Concernant ce dernier, l'animation visualise clairement son absorption au printemps et en été, quand la végétation le capte pour la pousse et le feuillage puis son relargage dans l'atmosphère à l'automne et en hiver quand la photosynthèse se ralentit. Jusque-là, pas de scoop. Mais ces données, par leur résolution spatiale, permettent de repérer l'origine des émissions et donc de distinguer ce qui est naturel de ce qui est dû aux activités humaines. Et ce n'est pas si simple car, pour le dioxyde de carbone comme pour le méthane, les sources sont multiples, depuis le volcanisme jusqu'aux incendies en passant par la respiration des animaux et les échanges entre l'atmosphère et l'océan. Une équipe est actuellement en train de disséquer les données de Schiamachy pour comprendre comment les séparer.

C'est exactement la raison d'être du programme CarbonTracker, qui vient d'être lancé par la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). L'idée est de mesurer en continu la teneur en CO2 en différents endroits et de centraliser ces informations pour les comparer à un modèle de l'atmosphère. On pourra ainsi déterminer que telle augmentation à tel endroit et à tel moment est probablement dû à tel phénomène. En retour, ces résultats serviront aussi à affiner le modèle. L'objectif est de suivre l'action des sources et des puits de carbone. Pour l'instant, les Etats-Unis et le Canada sont les seuls points de mesure mais d'autres pays rejoindront CarbonTracker, qui dispose déjà de différentes ressources téléchargeables sur son site.


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