Thème : SCIENCES et GÉOGRAPHIE                                                                                                                                                Mardi 23 mars 2004

L’observation de la terre par satellites, au service de l’environnement et de la sécurité

Par José Achache – Directeur de l’Agence Spatiale Européenne

L’agence spatiale européenne se consacre à différents projets : elle poursuit le programme Ariane, qui doit atterrir d’ici dix ans sur une comète ; elle suit l’évolution de la station spatiale ; elle participe à l’exploration spatiale avec l’envoi d’une sonde sur Mars. Grâce aux satellites placés en orbite au-dessus de nos têtes, l’espace est devenu très utile pour notre vie quotidienne, à l’instar de la navigation GPS que les automobilistes utilisent de plus en plus. Les satellites sont surtout très utilisés pour l’observation de la Terre, de la végétation, des océans, mais pas seulement. Ils rendent bien d’autres services utiles comme les prévisions météo.

Une nouvelle génération de satellites

D’énormes engins sont fabriqués pour optimiser l’observation terrestre.  « Envisat » est le plus gros satellite civil jamais construit : il pèse huit tonnes, mesure dix mètres de long et a coûté deux milliards d’euros. Ce radar regroupe dix instruments dont un altimètre et peut aussi analyser la chimie de l’atmosphère. Le Satellite « Spot » fait des images aussi précises qu’un appareil numérique. Pour observer les océans, on dispose de deux  satellites,  « Jason » et « Poséidon », construits conjointement par la France et les Etats-Unis. Ils peuvent indiquer les variations de hauteur de l’océan. Le satellite météo, « MétéoSat », transmet les  images que l’on voit tous les soirs à la télévision.

Une série de successeurs sera bientôt mise en orbite. Cette nouvelle génération de satellites permettra d’optimiser la surveillance des océans, la température de l’eau ou l’observation de l’atmosphère.

« Cryo Sat », placé  au dessus du Groenland, pourra mesurer la vitesse de la fonte de la calotte glacière ainsi que l’évolution de la banquise. On estime que si la banquise venait à fondre en raison du réchauffement de la Terre, le Gulf Stream pourrait à son tour disparaître en raison de l’afflux d’eau douce dans l’Atlantique. Cela entraînerait d’énormes conséquences climatiques pour l’Europe car c’est le Gulf Stream qui adoucit le climat. Sans ce courant marin, l’Europe pourrait avoir le climat de Montréal.

Pour affiner les prévisions météorologiques, trois satellites sont en préparation. Le premier devra mesurer le champ magnétique de la Terre afin de calculer la forme réelle de la Terre, le deuxième analysera l’humidité du sol et le dernier enverra un faisceau laser qui permettra d’observer le vent dans l’atmosphère.

Que sait-on faire avec ces instruments ?

Grâce aux satellites, nous avons pu considérablement renforcer nos connaissances à propos de la couche d’ozone. Les observations ont montré que, depuis dix ans, ce trou – qui est particulièrement visible de juin à décembre – représente l’équivalent de la superficie de l’Amérique du nord. Mais il se stabilise, ce qui laisse à penser que la Convention de Montréal prévoyant la disparition des gaz CFC porte ses fruits. L’ozone est un bon et un mauvais gaz. En haute altitude, il protège des rayons ultraviolets. Mais si l’ozone descend à basse altitude, il devient un gaz oxydant polluant.

Les satellites permettent d’observer la pollution de l’atmosphère, qu’elle soit naturelle ou provoquée par l’être humain.  Les  pollutions naturelles comme l’éruption de l’Etna sont surveillées en calculant la quantité de soufre contenue dans l’atmosphère. Des satellites mesurent la pollution des eaux et la quantité d’algues toxiques alimentées par les nitrates des usines et la pollution aux poly-oxydes d’azote rejetés dans l’atmosphère par les grands centres industriels.

L’observation des catastrophes naturelles

Une charte internationale sur les catastrophes majeures permet d’intervenir partout dans le monde afin de fournir des images de la Terre lors de catastrophes. Ainsi, lorsque le Prestige a sombré, la nappe de pétrole et l’étendue du naufrage ont pu être repérées grâce à un satellite. Les satellites repèrent également les dégazages sauvages des bateaux qui représentent chaque année dix à vingt marées noires équivalentes à celle de l’Erika. Ils permettent également la surveillance des eaux internationales.

Nombreux sont les exemples d’application : grâce aux satellites, on peut prévoir les catastrophes naturelles tels que les séismes, les incendies, et organiser un programme de surveillance. En 2002, ils ont indiqué l’étendue des crues d’Europe centrale. Lors des inondations de la Meuse et du Gard, les pompiers ont pu effectuer des interventions ciblées grâce à(à supprimer) aux indications des satellites.

Une application ponctuelle des satellites est le suivi des mouvements de terrains. On peut voir le déplacement d’un bâtiment de 1 mm,  ce qui renseigne sur la façon dont la croûte se déforme. La surveillance des vents permet le repérage des cyclones trois ou quatre jours à l’avance.

La surveillance des océans

Les variations du niveau des mers liées aux variations climatiques sont étroitement surveillées. En un an, la température de la surface de la Méditerranée a augmenté de trois degrés en Crète.  On sait que l’augmentation de la température des mers et des océans peut avoir des conséquences énormes en matière climatique, comme le montre El Niño. Ce phénomène provoque un brassage des eaux, modifie leur température et entraîne une modification importante de l’équilibre sécheresse – humidité et donc de la chaîne alimentaire. Autre phénomène qui est étroitement surveillé : la montée du niveau des océans. Entre 1993 et 2001, le niveau a augmenté de 2,4 mm par an. Si le réchauffement de la planète se poursuit pendant cinquante ans, le niveau des mers augmentera par endroits de cinq à dix mètres. A terme, la moitié de l’Angleterre pourrait se retrouver sous l’eau.

L’Europe met en place un programme de surveillance global et de sécurité, le GMES. L’Union Européenne doit fixer les nouvelles orientations de sa politique spatiale car la seule arme de destruction massive vraiment redoutable est le changement climatique. Il y a donc des décisions majeures à prendre.

En savoir plus …

Coté Web :

http://www.esa.int/esaCP/SEM9B877ESD_France_0.html

http://www.cnes.fr/web/874-gmes.php

http://www.cnes-observatoire.net/site_0305/index2.html

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