15 Juillet 2015

Ça gaze pour les satellites !

Depuis 20 ans, les satellites scrutent notre atmosphère, en particulier les gaz qui la composent, et nous permettent d’en apprendre plus sur ce milieu et ses interactions avec le climat. Et cela va continuer avec notamment le satellite Merlin qui, à partir de 2019, va étudier le méthane, un important gaz à effet de serre.
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Merlin mesurera les concentrations de méthane, deuxième gaz à effet de serre, dans l’atmosphère. © CNES/ill./David Ducros

Levez les yeux... vous ne la verrez pas ! Pourtant, elle est là, au-dessus de nos têtes. L’atmosphère, une couche de différents gaz épaisse de 100 km environ dans sa partie la plus dense, est un bouclier qui protège la Terre des météorites, des rayonnements dangereux... Elle permet aussi de maintenir la planète à une température idéale pour la vie. C’est pourquoi, depuis plus de 20 ans, les scientifiques se penchent sur son cas, grâce aux ballons atmosphériques et, depuis l’espace, à l’aide de satellites.

Analyses spatiales

MetOp, Merlin, Sentinel… Le CNES et les autres agences spatiales développent des satellites pour étudier les gaz qui composent l’atmosphère. Par exemple MetOp A et B, satellites européens de météorologie, lancés respectivement en 2006 et 2012. À leur bord, l’instrument IASI, élaboré par le CNES, recueille la température, l'humidité, le taux d’oxyde de carbone et de méthane. Le satellite Megha-Tropiques, lui, fournit depuis 2011 des données essentielles sur le cycle de l’eau au niveau des Tropiques, sur la vapeur d’eau principalement (un gaz à effet de serre), présente partout dans l’atmosphère. Le but est notamment de mieux comprendre les phénomènes climatiques extrêmes comme les ouragans ou les moussons. Sa mission a été prolongée jusqu’en 2016.

Toujours plus ciblés

Aujourd’hui, l’intérêt pour notre atmosphère, élément essentiel de la machine climatique, ne faiblit pas. Au contraire. De nouveaux satellites sont en préparation : Sentinel 5P (2016) qui fournira des données très précises sur la chimie de l’atmosphère (nature et quantités de gaz, interactions entre eux…) ou encore MetOp C (2018) et son instrument IASI nouvelle génération, encore plus performant. À partir de 2019, le satellite franco-allemand Merlin mesurera la quantité de méthane présent dans l’atmosphère et ses variations. La quantité de ce gaz varie beaucoup selon les périodes ou d’un endroit à un autre. Les scientifiques voudraient mieux comprendre ces phénomènes, car le méthane, un puissant gaz à effet de serre, à une forte influence sur le climat. Autre gaz à effet de serre dans le collimateur des scientifiques : le dioxyde de carbone (CO2). C’est la mission du CNES Microcarb, actuellement en phase d’études, qui s’y collera : le satellite permettra de localiser et de quantifier les flux de CO2 (gaz émis et gaz absorbé par les océans et la végétation).

Des observations à l'action

Toutes ces données compléteront nos connaissances sur l’atmosphère accumulées depuis des années. Nous pourrons ainsi mieux quantifier les gaz qui la composent, comprendre leur influence sur le climat et la qualité de l’air, surveiller leur évolution. Dans les années 1980, ces observations satellites ont permis de démontrer l’existence d’un trou dans la couche d’ozone. En conséquence, le Protocole de Montréal (signé par près de 200 pays) a restreint l'utilisation des gaz responsables de ce trou. Bilan : la couche d’ozone est aujourd’hui en voie de guérison.

L’atmosphère, cela n’est pas que du gaz

On y trouve aussi des éléments en suspensions, les aérosols. Ce sont de fines poussières, naturelles ou émises par l’Homme (pot d’échappement, usine…). Les aérosols jouent eux aussi un rôle sur le climat. Ils sont donc eux aussi étudiés par les scientifiques, à l’aide des satellites, notamment Calipso, Cloudsat et Parasol.