DERNIERE MINUTE

DERNIERE MINUTE

Vous lisez:

La pollution atmosphérique vue de l'espace et de la Terre


space

La pollution atmosphérique vue de l'espace et de la Terre

Quelle est l’ampleur de la pollution dans nos villes ? Dans quelle mesure modifie-t-elle l’atmosphère terrestre ? A l’Université de Brême, des scientifiques font figure de pionniers dans la mesure des polluants de l’air en rapprochant les données d’un réseau de satellites européens et des relevés sur Terre.

Vous avez certainement déjà regardé les prévisions météo grâce à une application sur votre smartphone. Grâce à un réseau de satellites dans le cadre du programme européen Copernicus et de stations au sol, il est aujourd’hui possible de consulter sur votre téléphone, en temps réel, le niveau de pollution dans votre ville. À l’Université de Brême en Allemagne, on rassemble et on traite l’ensemble des données nécessaires à la réalisation d’un état des lieux des rejets polluants dans l’atmosphère.

Les satellites surveillent en permanence, la composition de l’air que nous respirons et la manière dont il se modifie en raison des rejets polluants. Des chercheurs de l’Université de Brême figurent parmi les pionniers de la mesure de la pollution atmosphérique, responsable d’un décès sur huit dans le monde d’après l’Organisation mondiale de la santé : ils associent données spatiales et relevés terrestres.

“Les mesures réalisées depuis l’espace sont essentielles parce qu’elles nous apportent une vue d’ensemble de l‘échelle locale à l‘échelle planétaire qui nous donne l’impact de la météorologie et de la chimie atmosphérique sur nos émissions, explique John Philip Burrows, professeur de physique de l’atmosphère et des océans. Les vents de surface déplacent les masses d’air et à une certaine période de l’année, l’air de l’Europe s’en va vers les régions vierges de l’Arctique ; de la même manière, nous en Europe, nous recevons souvent l‘été, la pollution provenant de l’Amérique, poursuit-il. Nous devons comprendre quelles sont les sources, les vents de surface, les émissions, mais aussi connaître la chimie atmosphérique et la physique responsables du déplacement de la pollution autour de la Terre,” dit-il.

Causes humaine et naturelle

Pour établir la composition chimique de notre atmosphère, les scientifiques travaillent sur des données fournies par les spectromètres, par les analyses des particules en suspension et les mesures satellitaires provenant du programme Copernicus.

A l’Observatoire de Brême, sur le toit de l’Université, on décompose la lumière du soleil pour y détecter des traces de polluants. Justus Notholt, professeur de télédétection, nous montre un graphique sur son écran d’ordinateur : “On peut dire que chaque molécule a son empreinte dans le spectre ; là, on a des millions de traits, il y a une quantité énorme d’informations, dit-il. Là, dans ce cas, montre-t-il, ces lignes peuvent être attribuées au CO2, donc il s’agit du CO2 dans l’atmopshère qui absorbe la lumière du soleil.”

Les chercheurs sont aussi dotés d’un camion qui détecte un brouillard de pollution et des rejets industriels dans l’air. Il traque par exemple, le méthane et le CO2, des gaz à effet de serre fortement liés aux activités humaines. Mais pour une analyse complète, les chercheurs doivent aussi s’intéresser à la pollution naturelle générée par les volcans ou les incendies de forêt.

Folkard Wittrock dirige un groupe de recherche à l’université. “Le camion dispose d’un ensemble unique de différents instruments, nous indique-t-il, il y en a qui aspirent l’air qui est autour de nous, ce qui nous permet de chercher la présence de polluants par exemple. On a aussi des outils de détection à distance qui utilisent plus ou moins la même technique d’analyse que les instruments spatioportés pour avoir une vision d’ensemble des polluants qui se trouvent autour de nous,” souligne-t-il.

Campagne aéroportée

Les scientifiques de Brême lancent dans les prochains mois, une nouvelle phase de leurs recherches : ils vont étudier l’impact des mégapoles sur la qualité de l’air au niveau local et régional en réalisant des mesures en plein ciel grâce à des avions.

L’opération “Mission CO2 et méthane” permettra de collecter des informations pour valider les données satellitaires. “Nous allons mener deux campagnes aéroportées pendant lesquelles nous allons obtenir des instantanés de la chimie de ces rejets et nous rapprocherons cela des données satellitaires pour comprendre comment évolue la chimie des rejets de ces mégapoles,” indique Maria Dolores Andrés Hernandéz, chef de groupe de recherche.

Une fois toutes les preuves réunies, ces “détectives” de la pollution doivent encore traiter ces innombrables données. Des algorythmes et des équipements informatiques complexes sont nécessaires pour mettre en cohérence, les mesures satellitaires et les informations recueillies par les capteurs sur Terre. L‘étape suivante, c’est l‘élaboration d’un outil de prévision de la pollution.

“Les satellites nous donnent des cartes qui sont magnifiques, mais on ne peut les utiliser que si on a un relevé qui vient les valider et cela nécessite de bonnes mesures au sol, reconnaît le scientifique Andreas Richter. Une fois qu’on a lancé le satellite, il n’est plus entre nos mains, on ne peut pas le ramener en laboratoire et faire des vérifications et des tests, il est là-haut et on doit avoir confiance dans les données, c’est pour cela qu’il faut les comparer avec d’autres mesures,” assure-t-il.

L’augmentation des rejets de gaz à effet de serre a modifié l‘équilibre énergétique de la Terre et accélèré le rythme du changement climatique, révélant la vulnérabilité des écosystèmes. Les études scientifiques sont fondamentales pour nous aider à faire face à des évènements météorologiques extrêmes et à établir des politiques adaptées.

“Besoin d’informations de meilleure qualité”

“L’homme a une influence considérable sur le climat et le problème, insiste Justus Notholt, professeur de télédétection à l’Université de Brême, c’est que tout ce que nous faisons aujourd’hui doit être envisagé sur le long terme : aujourd’hui, on doit prendre des décisions pour qu’on puisse en voir les résultats dans peut-être cinquante ans ou plus.”

John Philip Burrows ajoute : “On a besoin d’informations de meilleure qualité pour pouvoir établir les mécanismes exacts et les meilleurs modèles qui soient pour prévoir l’impact des activités humaines et des phénomènes naturels. On a constaté en Europe une amélioration de la qualité de l’air et c’est certainement le résultat des politiques qui ont été menées, se félicite-t-il avant de relativiser : Cela montre que les gens peuvent agir, que les gouvernements peuvent agir, mais il y a encore beaucoup à faire.”

Les connaissances devraient encore progresser grâce au lancement dans les prochains mois, du satellite de l’Agence spatiale européenne Sentinel 5 Precursor qui dispose d’instruments aux performances inégalées.

Claudio Rosmino avec Stéphanie Lafourcatère

Le choix de la rédaction

Prochain article
Pluton et ses mystères de glace

space

Pluton et ses mystères de glace