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

Chaque année, les 21, 22 et 23 mars se tiennent les journées mondiales des forêts, de l’eau et de la météo. Comme le rappelle le Centre national d’études spatiales, des satellites, leurs yeux rivés sur notre planète, servent à établir des diagnostics et des suivis. Découvrez-les dans cette revue des programmes du CNES, en cours ou en projet, qui surveillent pour nous l’évolution de la végétation, l’humidité des sols, les risques d’inondation ou de sécheresse, etc.

21 mars : journée mondiale des forêts

Refuges de biodiversité, poumons 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 SPOT 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, NDLR] qui demande aux pays développés de compenser leurs émissions de carbone en participant, par exemple, à des programmes de plantations. »

Sentinel-2

Sentinel-2 repère très facilement les incendies dans les forêts, comme par exemple ici dans des plantations d’acacias en Indonésie. (Source : 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 canopée des forêts ainsi que « voir » les troncs et branches des arbres qui emmagasinent la majeure partie du carbone. Ce satellite européen, initié et porté par le Cesbio, permettra d’estimer la biomasse de toutes les forêts de la Terre mais aussi les émissions de carbone dues à la déforestation.

22 mars : journée mondiale de l’eau

La journée mondiale de l’eau, plus exactement de l’eau 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’inondation et de sécheresse à l’échelle globale.

Swot

Swot mesurera la hauteur des eaux continentales sur des bandes au sol large de 120 km (Source : CNES).

Mais la révolution en hydrologie 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 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 météorologiques. Les agences spatiales sont en charge des activités de recherche et développement. Conçu dans les années 1990 par le CNES, l’instrument IASI (Interféromètre atmosphérique de sondage infrarouge) équipe depuis 2006 les satellites de la série Metop. Révolutionnaire à sa naissance, IASI mesure les profils de température et l’humidité dans l’atmosphère mais aussi la concentration de 25 composants atmosphériques.

IASI

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 météorologie climat au CNES. Cette continuité est essentielle aux services météorologiques opérationnels mais aussi pour l’étude du climat ».

Autres success stories : le satellite franco-américain Calipso qui cartographie en 3D les nuages et les aérosols à l’échelle globale, et le satellite franco-indien Megha-Tropiques dédié à l’étude du cycle de l’eau et de l’énergie 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 météorologique opérationnels. « Le bénéfice de Megha-Tropiques a été démontré sur la prévision des cyclones, 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.

Source : Futura-Sciences/CNES

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