Journées mondiales des forêts, de l’eau et de la météo : les regards des satellites européens sur notre planète

21 mars : journée mondiale des forêts

Refuges de biodiversitébiodiversité, poumonspoumons de notre planète, tampons contre le réchauffement climatique, les forêts sont célébrées chaque année, depuis 2013, le 21 mars. Au Cesbio, un laboratoire toulousain sous cotutelle du Centre national d'études spatiales (Cnes), elles sont observées et cartographiées depuis bien plus longtemps à l'aide de satellites radars tels que Sentinel-1 et Alos, ou optiques tels la série des SPOTSPOT et Sentinel-2 .

« Ces cartographies sont utiles pour suivre l'évolution des couverts forestiers en particulier dans les pays où le suivi depuis le sol est difficile voire impossible, comme dans certaines régions tropicales d'Asie, d'Afrique ou d'Amérique du Sud, souligne Cécile Vignolles, responsable de la thématique forêts au Cnes. [Elles] sont aussi de plus en plus utilisées pour vérifier le respect de traités internationaux ou de programmes comme Redd [Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation, NDLRNDLR] qui demande aux pays développés de compenser leurs émissionsémissions de carbonecarbone en participant, par exemple, à des programmes de plantations. »

Sentinel-2 repère très facilement les incendies dans les forêts, comme par exemple ici dans des plantations d’acacias en Indonésie. © Simon Gascoin, Copernicus Sentinel data 2017

À partir de 2021, ces cartographies entreront dans une nouvelle ère avec le lancement du satellite Biomass. Son instrument radar sera capable de percer la canopéecanopée des forêts ainsi que « voir » les troncs et branches des arbresarbres qui emmagasinent la majeure partie du carbone. Ce satellite européen, initié et porté par le Cesbio, permettra d'estimer la biomassebiomasse de toutes les forêts de la TerreTerre mais aussi les émissions de carbone dues à la déforestationdéforestation.

22 mars : journée mondiale de l’eau

La journée mondiale de l'eau, plus exactement de l'eau douceeau douce, a été initiée en 1993 par l'ONU. Si, à l'origine, la gestion durable de cette ressource vitale pouvait apparaître comme un problème de « pays pauvres », 24 ans plus tard, ce n'est plus le cas. La réalité du changement climatique est passée par là : sécheresses, pluies diluviennes affligent tous les pays du monde sans exception : Chine, Australie, États-Unis... La France n'est pas en reste, comme le souligne la pénurie en eau douce, toujours en cours, à Mayotte.

Au niveau spatial, les satellites radars Sentinel-1 et optiques Sentinel-2 du programme européen Copernicus fournissent les données essentielles à la cartographie des surfaces en eau douce. Le satellite Smos (Soil Moisture and Ocean Salinity) suit quant à lui l'humidité des sols, une information utile pour évaluer les risques d'inondationinondation et de sécheressesécheresse à l'échelle globale.

Swot mesurera la hauteur des eaux continentales sur des bandes au sol large de 120 km. © Cnes

Mais la révolution en hydrologiehydrologie spatiale viendra avec le satellite franco-américain Swot (Surface Water and Ocean Topography) dont le lancement est prévu en 2021. « [Il] emportera un instrument de rupture technologique capable de déterminer la hauteur des fleuves et des lacs avec une précision décimétrique. Ces informations amélioreront notamment de manière radicale des modèles hydrodynamiques fluviaux », explique Selma Cherchali, responsable du programme surfaces continentales au Cnes. Pour ordre de grandeurordre de grandeur, plus de 30 millions de lacs dans le monde, d'une superficie supérieure à un hectare, seront surveillés par Swot.

23 mars : journée mondiale de la météo

Se passer des satellites pour prévoir la météo ? Impossible aujourd'hui ! En Europe, ces satellites sont sous la responsabilité d'Eumetsat, l'organisation européenne pour l'exploitation des satellites météorologiquessatellites météorologiques. Les agences spatiales sont en charge des activités de recherche et développement. Conçu dans les années 1990 par le Cnes, l'instrument IASI (InterféromètreInterféromètre atmosphérique de sondage infrarougeinfrarouge) équipe depuis 2006 les satellites de la série MetopMetop. Révolutionnaire à sa naissance, IASI mesure les profils de température et l'humidité dans l'atmosphèreatmosphère mais aussi la concentration de 25 composants atmosphériques.

L’instrument IASI ausculte deux fois par jour les 100 premiers kilomètres de l’atmosphère avec une résolution verticale d’un kilomètre. © ESA, AOES Medialab

« Ce programme va se poursuivre avec l'instrument IASI-NG, lui aussi développé par le Cnes pour le compte d'Eumetsat, afin d'assurer une continuité de service jusqu'en 2040, explique Pierre Tabary, responsable du programme atmosphère météorologiemétéorologie climat au Cnes. Cette continuité est essentielle aux services météorologiques opérationnels mais aussi pour l'étude du climatclimat ».

Autres success stories : le satellite franco-américain CalipsoCalipso qui cartographie en 3D les nuagesnuages et les aérosolsaérosols à l'échelle globale, et le satellite franco-indien Megha-Tropiques dédié à l'étude du cycle de l'eau et de l'énergieénergie dans la ceinture intertropicale. Ce dernier a connu un grand succès applicatif : ses données sont assimilées en temps réel dans de nombreux modèles de prévision météorologiqueprévision météorologique opérationnels. « Le bénéfice de Megha-Tropiques a été démontré sur la prévision des cyclonescyclones, notamment par Météo-France sur La Réunion. » Prévue initialement pour trois ans, cette mission lancée en 2011 a été prolongée jusqu'en 2020 pour répondre aux besoins des scientifiques et services météorologiques.