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L'Usine de l'Energie

Sentinel, MicroCarb...Ces satellites qui surveillent le climat

Sybille Aoudjhane ,

Publié le

Thales Alenia Space a remporté Mercredi 18 octobre un contrat d’équipement pour la mission Biomass de l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Le groupe a signé un contrat avec Airbus Defence and Space GmbH pour développer le système d’alimentation de l’antenne du satellite. Le projet analyse les émissions de CO2, comme plusieurs autres satellites lancés ou en cours d’étude.

Sentinel, MicroCarb...Ces satellites qui surveillent le climat
Thales Alenia Space s'occupera du système d'alimentation de l'antenne du satellite Biomass de l'Agence Spatiale Européenne.
© ESA

Thales Alenia Space va s'occuper du système d'alimentation de l'antenne du satellite de la mission Biomass. C'est un projet dont le lancement est prévu en 2021. Sa mission ? "Etudier le rôle du carbone contenu dans les forêts du globe". Elle permettra notamment d’estimer les stocks et flux de carbone terrestres, et de faire un suivi des ressources de la planète. Pour Juliette Lambin, responsable du programme Observation de la terre au centre national des études spatiales (cnes), "il y a encore de grosses incertitudes sur l’absorption des forêts, l’influence de la végétation, les sources naturelles".

LES PROJETS EN COURS, DES MISSIONS EUROPÉENNES

 

  • Copernicus

L’Agence Spatiale Européenne et l’Union Européenne ont lancé l’initiative en 2001. Copernicus est un projet de surveillance globale pour l’environnement. Le programme se compose de six satellites observateurs de plusieurs domaines dont la qualité de l’air et le changement climatique. Le premier a été lancé en avril 2014 mais certains satellites analysant la composition de l’atmosphère sont encore en cours de développement. 

Le Sentinel-5P a été lancé le 13 octobre 2017, le premier d’une série consacrée à la surveillance de l’atmosphère. "Ses missions mesurent plusieurs constituants et le carbone est pris indirectement. La commission a pour projet d’avoir des Sentinels dédiés au CO2 plus particulièrement et à une échelle plus fine mais ce sont des conceptions en développement. Ils verraient le jour plutôt en 2026 si tout va bien", précise Juliette Lambin, responsable du programme Observation de la terre au cnes. Sentinel-4 sera livré en 2018 et Sentinel-5 en 2019 pour observer plus particulièrement la composition chimique de l'atmosphère.

 

  • MicroCarb

Certaines zones du monde ne sont pas assez accessibles pour y installler des stations de mesures terrestre de CO2. La mission de MicroCarb, dont le lancement est prévu en 2020, est de localiser les différents puits de carbone mais aussi de quantifier les émissions et absorptions de CO2 par ces zones. "C’est un satellite qui mesure directement le CO2 dans l’atmosphère, dans la zone près du sol. Il utilise une technique de comparaison de la lumière réfléchie par la terre. Le satellite envoie deux faisceaux de couleurs différentes. L’une est absorbée par le CO2 et l’autre non. En comparant les couleurs, on a la quantité de CO2. Mais on est encore assez loin de l’échelle locale, c’est à l’échelle planétaire", explique Juliette Lambin

Vue d'Artiste du satellite Microcarb en orbite © CNES/Illustration Oliver Sattler 2015

 

  • Biomass

Un an plus tard, en 2021, sera lancé Biomass, plus spécialisé sur les échanges de CO2 au sein des forêts. La mission a pour but de cartographier et mesurer la biomasse et le carbone stocké. "C’est une mission qui  touche au cycle du carbone mais surtout à l’état de la forêt et plus particulièrement de la forêt tropicale, précise Juliette Lambin. Le calcul se fait par imageur radar : le satellite émet un signal radio de la zone et mesure le retour réfléchi par la surface". La scientifique explique aussi que le radar à bande P permet de pénétrer dans la végétation. "Il n’est pas sensible aux nuages et feuilles mais aux troncs alors que c’était le problème des autres mesures". Thales Alenia Space est particulièrement responsable de la construction de ce radar à bande P "indispensable pour garantir la performance du satéllite", selon Claudio Bruno, Directeur des programmes européens pour le Domaine Observation et Navigation."La mission pourra générer des cartes des forêts à 200 mètres près et mesurer la déforestation avec une résolution de 50 mètres. Il y aura aussi une phase expérimentale “tomographique” pour créer des vues 3D des forêts", ajoute-il. 

 

Depuis 2001, les changements climatiques au cœur de certaines missions

 

  • Environnement Satellite (ENVISAT)

ENVISAT a suivi l’évolution de la planète de 2002 à 2012, notamment "l'impact de l'homme sur l'environnement afin d'améliorer la gestion des ressources renouvelables et non renouvelables de la planète". Le satellite était accompagné de 10 instruments pour observer l’atmosphère, l’épaisseur de la glace, la température de la terre et les océans. Ils ont pu réaliser des cartes de pollution avec les traces de CO2, de méthane et de dioxyde d’azote dans la troposphère et stratosphère. Ils ont aussi dressé une carte de la couche d’ozone, signalant, en 2011, la concentration la plus basse d’ozone au niveau de l’Arctique.

 

A la suite des accords de Kyoto en 1997, et aux objectifs de réduction de gaz à effet de serre mis en place en 2005, le projet GOSAT a été initié au Japon. Le Greenhouse gases Observing Satellite (GOSAT) a été lancé le 23 janvier 2009 pour estimer les émissions et absorption de gaz à effet de serre. Les observations ont été rendues publiques en 2016 : sur les six ans d’observation, la concentration mensuelle de CO2 n’a cessé de croitre.

Le graphique ci-dessus montre que nous sommes passés au-dessus de la barre des 400 parties par million (ppm) en teneur moyenne de CO2 à l’échelle de la planète. Un nouveau record. GOSAT précise cependant que les mesures faites avec le satellite sont limitées aux parties sans nuage et où l’altitude solaire locale est supérieure à un seuil spécifique.

 

  • L’Américain OCO-2

Lancé en 2014, l’Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) a aussi pour mission d’étudier le CO2 dans l’atmosphère. Les premiers résultats ont été dévoilés il y a quelques jours par la NASA. La nouvelle étude fournit des preuves que les régions tropicales ont été la cause des plus fortes augmentations annuelles de concentration atmosphérique de CO2 observées depuis au moins 2 000 ans.

"Ces trois régions tropicales ont libéré 2,5 gigatonnes de plus dans l’atmosphère que ce qu’elles ont libéré en 2011, explique Junjie Liu, directeur de l’étude dans le communiqué. Les données nous ont permis de quantifier la manière dont l'échange de carbone entre la terre et l'atmosphère est affecté pendant les années El Nino". Le scientifique fait référence à l’observation d’un réchauffement cyclique de l’océan pacifique au niveau de l’équateur.

 

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