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CLIMATPourquoi l'Europe veut accélérer l'observation de la Terre depuis l'Espace

Changement climatique : Pourquoi l'Union européenne veut accélérer l'observation de la Terre depuis l'Espace

CLIMATPollution de l’air, niveau de la mer, artificialisation des sols… Depuis 2014, l’Union européenne se dote d’une flotte de satellites d’observation de l’état de la Terre. C’est le programme Copernicus, dont l’avenir sera abordé à Toulouse mercredi et jeudi
Image de synthèse publiée par l'Agence spatiale européenne (ESA) publiée le 19 novembre 2020 et qui montre le satellite Sentinel-6, dédié à la mesure du niveau de la mer dans le cadre de l'observation de la Terre Copernicus de l'Union européenne.
Image de synthèse publiée par l'Agence spatiale européenne (ESA) publiée le 19 novembre 2020 et qui montre le satellite Sentinel-6, dédié à la mesure du niveau de la mer dans le cadre de l'observation de la Terre Copernicus de l'Union européenne. - EUROPEAN SPACE AGENCY / AFP / AFP
Fabrice Pouliquen

Fabrice Pouliquen

L'essentiel

  • Mercredi et jeudi, Toulouse accueille, en marge d’une réunion informelle des ministres européens de l’Espace, un colloque de haut niveau pour déterminer l’avenir de Copernicus, le programme européen de surveillance de la Terre depuis l’Espace
  • Depuis 2014, huit satellites ont été mis en orbite autour de la Terre par l’Union européenne (UE) pour l’observer et surveiller son état de santé. De la détection des fuites de méthane à la couleur des océans, en passant par le suivi des glaces de mer.
  • Six autres satellites suivront d’ici 2029, dont l’un spécialisé dans le suivi des émissions de CO2. Le colloque visera à réfléchir aux besoins à l’horizon 2035 et, à imaginer de nouveaux services. Dont celui de futur gendarme de l’Accord de Paris sur le climat ?

Mille huit cents panaches de méthane, puissant gaz à effet de serre, dont 1.200 observés au-dessus de sites d’extraction de pétrole et de gaz. C’est ce qu’est parvenue à identifier, à travers le globe, une équipe internationale de chercheurs, pilotée par le Laboratoire français des sciences du climat et de l’environnement (LSCE) et associée à la société Kayrros. « Il peut s’agir de rejets accidentels ou liés à des opérations de maintenance », précisent les scientifiques. Et pourtant, ces 1.800 fuites de méthane ont un impact comparable à celui de la circulation de 20 millions de véhicules pendant un an », calculent-ils.

Ces travaux ont été publiés dans la revue scientifique Science le 4 février. Pour parvenir à cette cartographie, les chercheurs ont analysé de façon systématique des milliers d’images produites quotidiennement pendant deux ans par le satellite Sentinel-5 SP de l’agence spatiale européenne (ESA).

Carte montrant la localisation des principaux gazoducs et les principales sources d?émission de méthane liées à l?industrie pétrolière et gazière.
Carte montrant la localisation des principaux gazoducs et les principales sources d?émission de méthane liées à l?industrie pétrolière et gazière.  -  © Kayrros Inc

Un accompagnement précieux pour la transition écologique ?

Voilà une application concrète de Copernicus, le programme de surveillance de la Terre de l’Union européenne. Depuis 2014, huit satellites ont été mis en orbite autour de la Terre pour l’observer sous toutes les coutures. C’est la phase « une » du programme qui s’est achevé l’an dernier. La deuxième a d’ores et déjà été actée par l’UE et prévoit le lancement de six nouveaux Sentinel entre 2025 et 2029. Et mercredi et jeudi, à Toulouse, lors d’un colloque de haut niveau en marge de la réunion informelle des ministres européens chargés de l’Espace, c’est de l’avenir de Copernicus à l’horizon 2035 dont il sera question.

Preuve donc que l’Union européenne ne prévoit pas de sitôt d’arrêter Copernicus. Bien au contraire. « Nous entrons dans une période critique dans laquelle nous allons devoir baisser drastiquement nos émissions de gaz à effet de serre et pour y parvenir, nous allons devoir nous faire accompagner, rappelle le climatologue Robert Vautard, directeur de recherche à l’Institut Pierre-Simon Laplace (LPSL). Or, « la majorité des indicateurs du changement climatique ne peut être suivie correctement que depuis l’Espace », enchaîne Olivier Sanguy, rédacteur en chef à la Cité de l’Espace.

Qualité de l’air, élévation du niveau de la mer, température au sol

Outre localiser les fuites de méthane, le « Sentinel-5SP » avec son spectomètre*, « permet d’analyser la qualité de l’air, en mesurant des composants comme le dioxyde d'azote (NO2) [un indicateur de la pollution automobile], l’ozone, le dioxyde de soufre, des aérosols », rapporte Henri Laur, responsable des missions d’observation de la Terre à l’agence spatiale européenne (ESA).

Henri Laur cite aussi « Sentinel-2 », « sans doute le plus connu et qui donne des images de la totalité de la surface de la Terre chaque cinq jours et en haute résolution (avec une précision de dix mètres) ». Un instrument précieux pour suivre l’état de la végétation – des forêts en particulier- et de l’artificialisation des sols. D’autres satellites de Copernicus, par les divers instruments qu’ils embarquent, vont mesurer l’élévation du niveau de la mer, les températures au sol à la surface des océans, suivre les glaces de mer, repérer des pollutions locales comme des nappes d’hydrocarbures… Sentinel 3 a même à son bord un capteur de couleur de l’eau qui permet de suivre les niveaux de micro-algues de nos eaux, à la fois puits de carbone et à la base de la chaîne alimentaire marine.

Des applications concrètes, de l’agriculture à l’aménagement urbain

La nouvelle génération de satellites attendue à partir de 2025 devrait améliorer l’observation des paramètres déjà suivis par Copernicus et en ajouter de nouveau encore. « Nous sommes en train de développer CO2M [Copernicus Carbon Dioxide Monitoring Mission], un satellite qui sera spécialisé dans la mesure des quantités de CO2 (principal gaz à effet de serre) libérées dans l’atmosphère et qui devrait être lancé vers 2026 », évoque notamment Henri Laur.

Mais l’enjeu de Copernicus n’est pas seulement de suivre l’état de santé la Terre. « Il est aussi de trouver des applications concrètes à ces données satellites, complète Robert Vautard, qui travaille justement sur cette partie aval du programme Copernicus. « En les combinant à des modèles de prévision, nous faisons des projections climatiques sur des temps très court comme beaucoup plus long », explique le climatologue. L’agriculture est probablement le marché qui devrait le plus bénéficier des retombées de Copernicus, en permettant des projections sur les rendements agricoles, les risques de sécheresse, en permettant surtout une meilleure gestion de l’eau et des périodes de plantation de semis. « Mais nous avons aussi récemment travaillé avec la ville de Paris et la région Ile-de-France sur les scénarios d’aménagements urbains permettant de s’adapter au changement climatique et aux vagues de chaleur attendue », reprend Robert Vautard. Et sur son site Internet, Copernicus recense, sur 26 pages, les applications concrètes ou projet d’application à partir de ses données satellitaires. De la « blue economy » à la santé, en passant par la gestion des forêts, l’optimisation de la production d’énergie renouvelable… Ceci partout dans le monde.

Cette image satellite distribuée par Maxar Technologies et prise par Copernicus Sentinel-2, le 5 septembre 2021, montre des nappes de pétrole provenant de déversements dans le golfe du Mexique au large des côtes de la Louisiane, suite au passage de l'ouragan Ida.
Cette image satellite distribuée par Maxar Technologies et prise par Copernicus Sentinel-2, le 5 septembre 2021, montre des nappes de pétrole provenant de déversements dans le golfe du Mexique au large des côtes de la Louisiane, suite au passage de l'ouragan Ida. - Copernicus Sentinel-2 / AFP

Copernicus, futur gendarme des accords de Paris ?

C’est l’une des forces de Copernicus, pour Olivier Sanguy. « L’UE ne fait pas payer les données du programme, précise-t-il. Tout le monde, y compris des acteurs privés, peut les utiliser pour imaginer des services climatiques et générer de l’activité économique. » Ces deux jours de colloque à Toulouse doivent permettre de projeter plus loin encore en dressant les priorités pour la troisième génération de satellites Copernicus – celle qui devrait être mis sur orbite à cet horizon 2035 donc. L’enjeu est tant d’améliorer la précision des indicateurs déjà suivis par Copernicus qu’en déterminer de nouveaux à observer et d’imaginer, derrière, de futures applications.

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Parmi celles-ci, celle de faire de Copernicus le futur gendarme de l’Accord de Paris sur le climat ? « Ce ne serait pas la première fois qu’on surveillerait depuis l’Espace le bon respect de traités internationaux, rappelle Oliver Sanguy. C’est le cas déjà, par exemple sur la non-prolifération des armes nucléaires. ​ » Les enjeux sont tout aussi importants sur les changements climatiques. « Il faut désormais s’assurer que les pays remplissent bien leur part du contrat et baissent bien drastiquement leurs émissions de gaz à effet de serre, pointe Robert Vautard. Se baser seulement sur leurs déclarations ne suffira pas. » C’est bien l’un des buts visés par le satellite CO2M qui mesurera les quantités de CO2 produit par l’activité humaine. De la même façon, on pourrait très bien imaginer que cette cartographie des 1.800 panaches de méthane, soit suivie d’un remontage de bretelles des pays et entreprises qui ne font pas les efforts suffisants pour éviter ces fuites.

*Un appareil de mesures qui permet de décomposer une quantité observée – ici l’atmosphère terrestre- en ses éléments simples qui en constituent son spectre

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