Communiqué de presse N°2002-34

 

UNE NOUVELLE STRATEGIE PLANETAIRE
POUR L'OBSERVATION DE LA TERRE

Paris, 4 juin - Les initiatives mondiales concernant l'étude du changement climatique et l'état de la planète ont franchi un pas important avec une alliance sans précédent entre les agences spatiales et les communautés scientifiques qui se sont rencontrées au siège de l'UNESCO les 30 et 31 mai.

La rencontre a défini les nouveaux paramètres d'une stratégie qui permettra d'améliorer l'observation de l'environnement par satellite, dans le cadre de la Stratégie d'observation mondiale intégrée (IGOS, Integrated Global Observing System-IGOS), seul forum commun aux organismes scientifiques à vocation spatiale et à ceux qui étudient notre planète. Créé en 1998, l'IGOS associe plusieurs centaines d'organismes de recherche autour d'un exécutif constitué de 14 membres, parmi lesquels on compte le Comité sur les satellites d'observation de la Terre (CEOS), qui représente 23 agences spatiales, ainsi que des organisations scientifiques et plusieurs agences des Nations Unies, telles que l'UNESCO ou l'Organisation météorologique mondiale.

" La course à l'espace entre dans une nouvelle phase, a déclaré Walter Erdelen, co-président de l'IGOS et Sous-Directeur général de l'UNESCO pour la science. Elle n'est plus le champ clos des rivalités pour la superpuissance, dominé par des considérations militaires et des questions de fierté nationale. Aujourd'hui, la course à l'espace poursuit un objectif plus crucial que ceux de la Guerre froide ; il s'agit de comprendre les systèmes qui rendent la vie sur Terre possible ".

Depuis la fin de la Guerre froide, les agences spatiales se sont largement recentrées sur les questions de sécurité environnementale et participent à l'expansion d'un réseau de satellites équipés de capteurs optiques, infra-rouges et radars destinés à la surveillance de la planète. Ces satellites constituent souvent le seul moyen existant pour recueillir de nombreuses données indispensables à la compréhension et à la prévision des modifications - d'origine humaine ou naturelle - qui affectent l'atmosphère, les terres et les océans.

Des pays aux ressources financières très diverses - depuis les Etats-Unis, le Japon et la France jusqu'à l'Inde, la Chine, le Brésil et l'Argentine - ont investi dans les satellites d'observation de la Terre. Toutefois, au cours de ces dernières années, de nombreuses agences spatiales ont connu d'importantes restrictions budgétaires. Bien que leur financement paraisse aujourd'hui stabilisé, elles s'efforcent d'optimiser leurs ressources limitées en concevant les missions les mieux adaptées à leurs destinataires scientifiques. L'IGOS leur permet de rencontrer ces derniers et de définir en commun les nouvelles missions.

" Il existe plusieurs initiatives mondiales concernant l'étude du climat ou des océans, par exemple. Mais aucune agence, aucun organisme n'est en mesure de mettre en œuvre l'un de ces systèmes en dehors d'une coopération ", explique le docteur Tillman Mohr du CEOS. L'IGOS a d'abord identifié plusieurs questions cruciales, en particulier les courants océaniques et le changement climatique, l'état des ressources mondiales en eau, le cycle planétaire du carbone, la chimie atmosphérique et les risques géophysiques, tels que les éruptions volcaniques et les glissements de terrain. Pour mettre au point les stratégies les mieux adaptées, des comités d'experts, dans chacun de ces domaines, élaborent des rapports identifiant d'abord quel type de données pourraient leur fournir les satellites et sur quelle durée, afin de combler les lacunes des connaissances actuelles.

Les grandes villes des pays développés, par exemple, disposent d'une mesure, assez régulière et précise, de la pollution. Grâce aux satellites, on peut envisager un système de surveillance mondial, indispensable pour comprendre la chimie atmosphérique.

A eux seuls, cependant, les satellites ne peuvent apporter de réponse à la plupart des questions primordiales auxquelles sont confrontés les scientifiques. Ainsi, la mesure des niveaux de dioxyde de carbone absorbés par la forêt ou le rythme de l'érosion côtière leur échappent. En conséquence, l'IGOS développe des stratégies destinées à associer les données d'origine spatiales et celles recueillies à la surface du globe. Les images satellites de l'érosion du littoral sont susceptibles de modifier en profondeur les travaux d'un biologiste marin. Réciproquement, les agences spatiales ont besoin d'informations spécialisées pour interpréter les signaux envoyés par les satellites.

" Il s'agit d'un changement de paradigme pour les experts de l'espace comme pour ceux de la Terre, affirme Colin Summerhayes, qui travaille en étroite collaboration avec l'IGOS, au sein de la Commission océanographique intergouvernementale de l'UNESCO. Les scientifiques des deux groupes évoluent vers des travaux à long terme et tendent à effacer les limites entre recherche fondamentale et recherche appliquée grâce aux données fournies par les capteurs à distance. "

L'océanographie, qui offre un exemple significatif de ce changement, a été le sujet du premier rapport de l'IGOS, publié en janvier 2001. Bien qu'il soit trop tôt pour mesurer ses retombées, ce rapport a déjà abouti à un résultat concret : la collaboration entre les Etats-Unis et l'Europe pour le lancement de Jason-2, en 2005. Cet appareil poursuivra la mission de Jason-1 et de Topex/Poseidon, les satellites franco-américains qui ont révolutionné nos connaissances océanographiques.

Faisant le tour de la Terre en 112 minutes, Topex/Poseidon (lancé en 1992) a été le premier satellite capable de mesurer la hauteur et la température des vagues ainsi que la vitesse du vent. Seules des données de cette nature peuvent permettre aux experts d'observer les grands courants océaniques qui régulent le climat en assurant la circulation de la chaleur autour de la planète. Pour la première fois, les scientifiques ont été en mesure d'assister au déroulement d'événements capitaux, tels qu'El Nino, un phénomène engendré par un régime des vents inhabituel qui draine les eaux chaudes vers la zone équatoriale du Pacifique et bouleverse les conditions météorologiques habituelles dans le monde.

Les succès inestimables de Topex/Poseidon ont décidé les Etats-Unis et la France à lancer Jason-1, en 2001, afin de poursuivre la mission. Les mesures de la surface des mers que le satellite commence tout juste à envoyer ont une résolution de 1 centimètre, une précision jamais obtenue auparavant. Jason-1 devrait fonctionner pendant une dizaine d'années.

Du point de vue des scientifiques, une décennie de données représente tout juste une goutte d'eau dans l'océan. " Nous savons aujourd'hui qu'El Nino ou l'oscillation de l'Atlantique nord [une "balançoire" amosphérique qui oriente les tempêtes hivernales d'ouest en est à travers l'océan] ne sont pas de simples phénomènes annuels, ils obéissent à des cycles décennaux, explique Colin Summerhayes. Grâce à des données à plus long terme, la prévision météo pourrait fournir des informations utiles aux orientations agricoles, en particulier dans les régions arides. "

L'IGOS a mis en chantier un rapport similaire concernant l'état des ressources en eau dans le monde. Rien ne nous paraît plus banal aujourd'hui que les images satellites retransmises par la télévision lors des prévisions météo. Depuis la première mission américaine en 1960, une série ininterrompue de satellites météo ont été lancés. Il reste toutefois des lacunes à combler dans la compréhension scientifique du cycle élémentaire de l'eau. Les précipitations, en particulier, restent difficiles à évaluer : on estime ainsi que l'ensemble des zones arrosées simultanément ne représentent pas plus de 1 à 4% du globe. Et l'intensité de ces précipitations peut varier radicalement en quelques minutes, voire quelques secondes.

Dans ce domaine, une nouvelle génération de satellites, dénommés Terra and Aqua (Etats-Unis), Envisat (Europe) et Adeos-II (Japon), fournira bientôt un ensemble de données sans précédent, en nombre aussi bien qu'en qualité. Il reste maintenant à harmoniser les différents types d'équipement et de modèles utilisés pour l'interprétation des données.

L'IGOS s'efforce de mettre sur pied un réseau international pour collecter, comparer et synthétiser les données provenant des différents satellites et celles recueillies au sol. Le projet devrait être finalisé dans les deux prochaines années. L'IGOS souhaite être à pied d'œuvre lors d'un grand rendez-vous technologique : en 2007, les Etats-Unis et le Japon lanceront une constellation de neuf satellites de mesure mondiale des précipitations (Global Precipitation Measurement, GPM), équipés pour mesurer toutes les trois heures les précipitations sur toute la planète.

L'IGOS met au point une stratégie du même ordre destinée à mesurer les effets de l'accroissement des émissions de dioxyde de carbone (CO2). Il s'agit du plus nocif des gaz à effet de serre, parce qu'il persiste dans l'atmosphère pendant des dizaines, voire des milliers d'années, empêchant la dispersion de la chaleur. Les prévisions concernant les variations de niveaux de CO2 dans l'air et le changement climatique impliquent une meilleure compréhension du cycle planétaire du carbone, c'est-à-dire de sa circulation entre les terres, les océans et l'atmosphère.

On estime, par exemple, que les océans absorbent de 30 à 50% du CO2 émis par les combustibles fossiles, grâce pour l'essentiel aux végétaux microscopiques, ou phytoplancton, qui vivent jusqu'à 50 mètres sous la surface des mers. La majeure partie du carbone que les végétaux absorbent par la photosynthèse est libérée dans l'atmosphère au cours de l'année qui suit. Une partie, cependant, sombre au fond de l'océan, suite à la mort des végétaux. Ce dioxyde de carbone dissous ne sera pas relâché dans l'atmosphère avant plusieurs siècles, voire plusieurs millénaires.

La coloration de l'océan, telle qu'elle apparaît sur les images satellites donne une indication sur la densité du phytoplancton. Mais les scientifiques doivent recouper ces estimations avec des prélèvements opérés depuis des navires ou des bouées flottantes. Cette vérification est indispensable pour mettre au point des modèles fiables montrant comment le carbone absorbé et libéré par les océans interagit avec l'atmosphère et les terres.

" Nous disposons aujourd'hui de plusieurs modèles, mais les résultats qu'ils fournissent varient jusqu'à 50% ", explique le Français Philippe Ciais, du Commissariat à l'énergie atomique (CEA), qui conduit la stratégie de l'IGOS sur le cycle du carbone, dont l'élaboration devrait aboutir au cours de l'année prochaine. " On peut probablement améliorer ces modèles. Mais, à défaut d'une plus grande précision dans nos observations, il nous manque un point de référence pour mesurer l'amplitude du changement dans le cycle du carbone entre aujourd'hui et la prochaine décennie ".

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