Les images satellites révélant la diminution de la pollution atmosphérique en Chine lors de la crise du COVID-19 illustrent magistralement l'impact des activités humaines sur la qualité de l'air.
Sur les cartes de la NASA, issues de données satellitaires européennes et américaines, un « nuage » orange marque les niveaux élevés de dioxyde d'azote (NO2) au-dessus de la Chine en janvier 2020. Principalement émis par les véhicules et industries, ce gaz provoque des troubles respiratoires. Un mois plus tard, ce nuage a presque disparu, dû à la forte baisse d'activité liée à l'épidémie et au confinement.
Des équipes du CNRS ont également observé une réduction du monoxyde de carbone (CO) au-dessus de la Chine et du nord de l'Italie en février 2020, comparé aux années précédentes, grâce aux données du satellite IASI.
Les satellites capturent régulièrement des événements extrêmes, comme les panaches des feux australiens, les éruptions volcaniques (Eyjafjöll en 2010) ou les pics de pollution (ozone, méthane, ammoniac) sur les mégapoles.
À plus de 800 km d'altitude, ces instruments fournissent des observations précieuses en quasi temps réel de l'équilibre physico-chimique atmosphérique mondial.
Toute altération impacte notre environnement, santé et modes de vie. Dès les années 1980, les satellites ont détecté la destruction de la couche d'ozone, protégeant des UV solaires. Les pratiques industrielles ont été corrigées, inversant la tendance pour un retour à la normale vers 2050.
Aujourd'hui, les gaz à effet de serre (CO2, méthane) dus aux énergies fossiles et à la déforestation réchauffent la planète. Les polluants et particules fines dégradent l'air, affectant santé humaine, animale et écosystèmes. Des observations précises guident les décisions environnementales, économiques et politiques.
Le programme Copernicus de l'UE, piloté par l'ESA, déploie des « sentinelles » pour monitorer les variables climatiques. Pour l'atmosphère, des spectromètres en orbite basse (800 km, couverture globale bisquotidienne) ou géostationnaire (36 000 km, focus Europe) mesurent divers éléments.
Ces données complètent les mesures au sol (précises localement) par une couverture spatiale et temporelle étendue, idéale pour tracer les panaches polluants, même en zones isolées.
Elles contraignent les inventaires d'émissions, valident les modèles physico-chimiques et améliorent les prévisions de pics de pollution.
Les instruments passifs analysent les spectres issus des interactions rayonnement-molécules, identifiant concentrations et altitudes via signatures spectrales uniques.
Couvrant UV à infrarouge lointain, ils scrutent toutes les couches atmosphériques.
Le spectromètre TROPOMI (Sentinel-5P) cartographie quotidiennement NO2, ozone, formaldéhyde, SO2, méthane et CO avec une résolution inégalée.
MICROCARB (lancement 2024) cible le CO2 dans le proche IR via rayonnement solaire réfléchi, offrant une précision exceptionnelle.
Grâce aux avancées technologiques, Copernicus (via CAMS de l'ECMWF) intègre données spatiales, sol et modèles pour un suivi opérationnel global. Futures missions comme MERLIN et Microcarb quantifieront précisément CO2 et méthane, aidant à évaluer le bilan carbone et à orienter les politiques écologiques.
Carole Deniel, Responsable des programmes de composition atmosphérique et Climat, Centre national d’études spatiales (CNES)
Cet article est republié de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.
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