Retour sur la Terre - Episode 3 - Planète sous surveillance

Pour sa quatrième saison, le Podcast Mars la Nouvelle Odyssée de France Info, en partenariat avec la Cité de l’espace, revient sur la Terre. Dans ce troisième épisode, Olivier Emond reçoit Mélanie Rouchoux, chercheure au Cerfacs, le Centre européen de recherche et de formation avancée en calcul scientifique. Elle détaille combien étudier notre planète est essentiel pour suivre la météo et l’évolution du climat.

Notre planète est sous l’œil vigilant de nombreux satellites, véritables sentinelles scrutant l’atmosphère et la surface terrestre. Depuis les premières images rudimentaires, les technologies satellitaires ont progressé à pas de géant, nous offrant une vision de plus en plus précise des phénomènes climatiques. Ces données, combinées à la puissance de la modélisation numérique, permettent aux scientifiques de mieux comprendre les changements en cours et d’anticiper les défis futurs. Des températures aux feux de forêt, en passant par l’élévation du niveau de la mer, les satellites nous aident à appréhender la complexité du système terrestre et à nous adapter à une nouvelle réalité climatique.

Maquette d’un des 4 satellites meteo MSG (Meteosat de Seconde Generation) dans les Jardins de la Cité de l’espace

De l’espace
à la Terre

L’orbite est un observatoire unique pour comprendre l’évolution de la météo et du climat

Les premiers satellites ont été envoyés à la fin des années 50. Et dès les années 60, le premier satellite à visée scientifique est consacré à la météorologie. « Il y a eu une prise de conscience assez rapide du potentiel des satellites pour faire une prévision numérique du temps », estime Mélanie Rouchoux. , l’humanité observe la Terre depuis l’espace. Cette perspective inédite a révolutionné notre compréhension de la planète et de son atmosphère. « Elle nous paraît immense, à l’échelle d’un humain, mais, vu de l’espace, ça reste un petit îlot où on a de la chance, on a quand même un environnement de vie assez incroyable ». La Station spatiale internationale offre un point de vue privilégié sur cette « oasis au milieu de l’espace ». Cela nous rappelle la fragilité de notre environnement et la nécessité de « réduire notre impact ». Les satellites, quant à eux, constituent un véritable réseau de surveillance, collectant des données cruciales sur la météo, le climat et les phénomènes extrêmes.

La modélisation
au service du climat

L’observation doit s’accompagner de modèles numériques pour comprendre les dynamiques et leurs évolutions

L’observation satellitaire est complétée par la modélisation numérique, un outil essentiel pour comprendre et anticiper les changements climatiques. « Au Cerfacs, on ne fait pas d’observation, on se demande plutôt comment mettre en équation des phénomènes physiques. On intègre ces équations dans des supercalculateurs pour répondre à des problématiques », explique Mélanie Rouchoux. « On regarde tout ce qui est modélisation du climat à la fois à l’échelle globale ou régionale », précise-t-elle. Ces modèles permettent d’étudier l’influence du climat sur des phénomènes tels que les sécheresses, les inondations, les ouragans et de mieux comprendre les processus en jeu. Outre la météorologie, les satellites se sont aussi intéressés à d’autres domaines comme l’océanographie par exemple, ce qui permet d’affiner les modèles.

Températures de surface terrestre autour d’Athènes, en Grèce, mesurées depuis l’espace le 15 juillet 2023 enregistrées par l’instrument Ecostress de la NASA, embarqué sur la Station spatiale internationale.

Mais le climat, ce n’est pas la météo. « La météo, c’est le temps qu’il va faire demain. Le climat, c’est se dire par exemple “un automne à Toulouse, qu’est-ce que ça signifie en termes de températures, de pluie” ». Pour cela, il faut recueillir des données sur le temps long. Dans ce cas, étudier 30 à 40 automnes, permet de répondre à cette question. « On peut alors voir ce qui est de l’ordre de fluctuations et ce qui est de l’ordre des tendances de fond. Et le changement climatique, c’est une tendance de fond », indique-t-elle. Cela permet aussi de voir si l’évolution est régulière ou s’il y a des accélérations, voire des phénomènes d’emballement.

EarthCare, de l’ESA a été placé sur orbite en mai 2024. Il comprend quatre instruments : un lidar, un radar, un spectromètre et un radiomètre pour étudier les nuages et l’atmosphère terrestre.

Des yeux
dans le ciel

La technologie a permis de faire évoluer les satellites et leur durée de vie

Depuis les premières images rudimentaires, les technologies satellitaires ont connu une évolution spectaculaire. Aujourd’hui, les satellites embarquent des capteurs de plus en plus sophistiqués, tels que des lidars et des caméras infrarouges. « Ces caméras infrarouges, c’est aussi des choses assez sophistiquées et pour que les satellites puissent rester longtemps en orbite, il faut que ces capteurs soient le plus petits possible, le plus léger possible et le moins gourmand possible en énergie », explique Mélanie Rouchoux. Ces avancées technologiques ont permis d’accroître la résolution spatiale, temporelle et dans différentes fréquences, offrant une vision de plus en plus précise de la Terre et de son atmosphère.

Anticiper
et s’adapter

La science a un rôle à jouer face au changement climatique

La science joue un rôle crucial dans la compréhension et l’anticipation des impacts du changement climatique. Les données satellitaires, combinées aux données aéroportées et à la modélisation, permettent d’évaluer les risques et d’élaborer des stratégies d’adaptation. « Le fait de confronter observation et modélisation, ça nous permet de voir quels sont les ingrédients qu’on doit mettre dans un modèle pour représenter un système », souligne-t-elle. Dans le cas des feux de forêt, la compréhension des interactions entre le feu et le vent est essentielle pour modéliser la propagation et l’intensité des incendies. « En tant que scientifique, on a un rôle à jouer pour mieux appréhender quel peut être l’aléa et ensuite travailler aussi de concert avec d’autres disciplines, notamment des sciences humaines, pour voir comment cet aléa, un feu, se transforme en risque pour la société », affirme-t-elle. Face aux défis du changement climatique, la science se positionne comme un outil indispensable pour « apprendre à coexister avec ces risques » et pour « limiter l’impact du changement climatique ».

Des panaches de fumée provenant de graves incendies de forêt au Portugal se déversent dans l’Atlantique sur cette image Copernicus Sentinel-3 capturée le 17 septembre 2024.