Satellites environnementaux

L’innovation en marche
Consultant, Administration nationale américaine des études océaniques et atmosphériques (NOAA)
Les satellites ne servent pas qu’aux communications et à la défense. Ils peuvent nous aider à comprendre, voire résoudre, des problèmes environnementaux complexes, dont le changement climatique. Ils sont des investissements dans l’innovation dont les bienfaits pour l’humanité sont évidents.
Les blagues sur les météorologistes se font rares ces derniers temps ? C’est parce que l’exactitude des prévisions météorologiques s’est améliorée au cours des dernières décennies. Les prévisions sont aussi précises à cinq jours aujourd’hui qu’à trois jours il y a 25 ans ; à sept jours aujourd’hui qu’à cinq jours auparavant, et ainsi de suite. Trois raisons expliquent ce remarquable progrès : de meilleurs modèles de prévision informatisés, des ordinateurs plus puissants et des observations améliorées, intégrées aux modèles de prévision à l’aide de méthodes de pointe.De plus, l’écart entre les prévisions pour les régions des deux hémisphères rétrécit. L’hémisphère sud – largement composé d’océans – a fait l’objet de beaucoup moins d’observations conventionnelles. Il y a 25 ans, les modèles informatisés ne disposaient guère de données pour initialiser les prévisions. Mais aujourd’hui, les prévisions pour l’hémisphère sud sont aussi précises que celles pour l’hémisphère nord, notamment grâce aux nombreuses données provenant des satellites de surveillance de la NOAA. Ces données, de meilleure qualité qu’auparavant, sont complétées par celles des systèmes européen et japonais. Ces améliorations spectaculaires des prévisions météo sont bénéfiques sur les plans humain et économique. Aux États-Unis seulement, 40 % de l’économie nationale, qui pèse 10 000 milliards, sont affectés par des événements météorologiques et climatiques chaque année.Les prévisions météorologiques constituent sans doute l’une des applications les plus évidentes des satellites de la NOAA, mais il en existe beaucoup d’autres également importantes, notamment les mesures permanentes du climat, des océans et des sols de notre planète. La surveillance du climat nous renseigne sur l’évolution des températures dans l’atmosphère et à la surface de la mer, sur l’épaisseur de la couche d’ozone et la taille du trou d’ozone antarctique, mais aussi sur la nébulosité et la couverture de neige. Les applications océaniques comprennent les cartes de la température superficielle de la mer, la délimitation des zones de glace marine, le repérage des ouragans et des typhons, et l’identification du blanchissement des coraux. Les applications terrestres concernent l’établissement de cartes de la couverture neigeuse, la détection des incendies, l’observation des panaches de cendres volcaniques – grave danger pour les avions –, les avertissements de crues soudaines, ainsi que le suivi de la sécheresse et de l’état de la végétation.Les produits, applications et bienfaits des satellites de la NOAA sont nombreux, mais on se limitera ici à quelques exemples pertinents. Prenons le changement climatique. Les observations effectuées grâce aux satellites opérationnels de surveillance de l’environnement, comme ceux de la NOAA, fournissent continuellement des mesures à l’échelle planétaire, nécessaires pour déterminer où se produit le réchauffement et, le cas échéant, à quel rythme. Des mesures précises du changement climatique peuvent également servir à valider les modèles informatisés qui prédisent le climat futur selon divers scénarios d’émissions de gaz à effet de serre. Cette information est nécessaire aux responsables politiques du monde entier pour décider comment prévenir ou atténuer le changement climatique.Le graphique montre la répartition mondiale de l’évolution des températures des couches inférieures de l’atmosphère depuis 1979 – en degrés centigrades par décennie – observée par le sondeur à hyperfréquences qui équipe les satellites opérationnels d’observation de l’environnement en orbite polaire de la NOAA. Les zones rougeâtres indiquent le réchauffement de la presque totalité de l’atmosphère terrestre. Le graphique à droite de la carte indique les variations moyennes latitudinales du réchauffement. Le rythme de réchauffement observé – quelques dixièmes de degré centigrade par décennie – concorde avec les prévisions du modèle climatique.Source : NOAA

La sécheresse est un autre phénomène dévastateur influencé par l’environnement. Sur les 2,8 milliards de personnes victimes de catastrophes météorologiques entre 1967 et 1991, la moitié ont subi la sécheresse. Le suivi en temps réel des sécheresses fournit aux pouvoirs publics et aux exploitants agricoles les données nécessaires pour en atténuer les effets. La NOAA utilise un radiomètre perfectionné à très haute résolution pour surveiller les zones de végétation perturbée, signe de sécheresse. Le site Internet de la NOAA fournit un indice hebdomadaire de l’état de la végétation, avec des zones rougeâtres indiquant les endroits où la végétation est nettement perturbée.
La couverture de neige et de glace influe sur les transports terrestre, aérien et maritime, l’approvisionnement en eau et les conditions météorologiques, et constitue une partie essentielle du relevé climatique. Sur tous les continents, des stations météorologiques mesurent les quantités de neige, mais il est difficile de cartographier la couverture neigeuse, et à plus forte raison la glace de lac et de mer, sur de vastes régions en raison de la discontinuité des observations entre les stations au sol. La NOAA a élaboré un système de surveillance qui utilise des images fournies par des satellites en orbites polaire et géostationnaire. La carte indique la neige (en blanc) et la glace (en jaune) sur l’Amérique du Nord et les mers alentour pour la journée du 19 février 2006. De telles images quotidiennes permettent de surveiller rigoureusement les zones de neige et de glace marine et leur fonte, en temps réel.Les satellites environnementaux de la NOAA ont encore d’autres applications très utiles – par exemple la surveillance de la couche d’ozone, toujours fragile et sur la reconstitution de laquelle nous comptons pour nous protéger des rayons ultraviolets, ou celle du blanchiment et de la destruction des récifs coralliens, riches et irremplaçables écosystèmes dont dépendent une grande diversité d’espèces animales et végétales. Avec ceux d’autres puissances spatiales, nos satellites constituent le dispositif spatial de la Veille météorologique mondiale de l’Organisation météorologique mondiale. Ils complètent les satellites d’observation de la Terre de la NASA ou de l’Agence spatiale européenne. Ensemble, ils contribuent à un effort mondial pour mettre en place, au cours des dix prochaines années, un système mondial d’observation de la Terre.Les objectifs de cette entreprise sont nombreux : réduire les destructions de vies et de matériel causées par les catastrophes naturelles et d’origine humaine ; comprendre les facteurs environnementaux influant sur la santé et le bien-être des populations humaines ; améliorer la gestion des ressources énergétiques ; comprendre, évaluer, prévoir, atténuer et s’adapter aux variations du climat ; améliorer la gestion des ressources en eau par une meilleure compréhension du cycle de l’eau ; améliorer l’information, les prévisions et les avertissements météorologiques ; améliorer la gestion et la protection des écosystèmes terrestres, littoraux et marins ; soutenir l’agriculture durable et lutter contre la désertification ; et enfin comprendre, surveiller et préserver la biodiversité.Tels sont les défis que la NOAA s’est engagée à contribuer à relever. Voir www.oso.noaa.gov
Voir aussi www.oecd.org/environnement
 
Note : La NOAA a participé au projet de l’OCDE sur l’avenir « Commercialisation de l’espace et développement de l’infrastructure Spatiale: rôle des acteurs publics et privés » (2003-2005). Les recommandations de politiques publiques ont été publiées par l’OCDE au printemps 2005 sous le titre : L’espace à l’horizon 2030 : relever les défis de demain. Ce rapport permet aux décideurs d’examiner les opportunités (notamment grâce à identification de 14 applications prometteuses*) et les défis auxquels le secteur spatial est confronté, particulièrement dans le cas des applications civiles, en vue d’atteindre une meilleure compréhension des questions en jeu et des potentielles solutions.En 2005 les participants ont suggéré que le Programme de l’OCDE sur l’avenir accueille une nouvelle plate-forme de dialogue international sur les aspects sociaux et économiques des infrastructures spatiales et des applications du secteur : le Forum mondial de l’OCDE sur l’économie du secteur spatial. Ce Forum spatial complète l’architecture institutionnelle existante. NOAA, ainsi que d’autres agences comme l’Agence spatiale canadienne, l’Agence spatiale européenne, l’Agence spatiale italienne, le Centre national britannique de l’espace, le Centre national français d’études spatiales, le Centre spatial norvégien et le Centre d’études géologiques américain sont les membres fondateurs du Forum mondial de l’OCDE sur l’économie du secteur spatial.*Applications potentiellement prometteuses :
1. Éducation à distance ; télémédecine.
2. Commerce électronique.
3. Divertissement.
4. Service local aux consommateurs.
5. Service local : gestion du trafic routier.
6. Utilisation terrestre : agriculture de précision.
7. Utilisation terrestre : planification urbaine.
8. Utilisation terrestre : exploration (par ex. pétrole).
9. Prévention et gestion des catastrophes.
10. Applications environnementales et météorologiques.
11. Surveillance de l’application des traités, normes et politiques publiques.
12. Tourisme spatial (suborbital et orbital).
13. Interventions en orbite.
14. Satellites relais d’électricité.Contacter : Pierre-Alain Schieb, responsable des Projets sur l’avenir,
Pierre-Alain.Schieb@oecd.org, ou Anita.Gibson@oecd.org.
 ©L’Observateur de l’OCDE nº 261, mai 2007


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