Surveillance des gaz atmosphériques provenant des feux de forêt

Les incendies de forêt à grande échelle en Australie et en Californie de 2019/2020 ont eu un effet dévastateur sur leur environnement, et ils ont également libéré de grandes quantités de gaz toxiques dans l’atmosphère, ce qui pose un risque supplémentaire pour la santé de la vie humaine et animale. L’Instrument de surveillance de l’ozone troposphérique (TROPOMI) à bord du satellite Sentinel-5P permet la surveillance à haute résolution des quantités des gaz toxiques, ce qui permet une réponse plus rapide et une meilleure compréhension de leur origine.

Les feux de forêt en Australie et en Californie en 2019/20

Les années 2019 et 2020 ont été exceptionnelles en termes d’incendies de forêt. La saison australienne des feux de forêt a connu son pic absolu en décembre 2019 – janvier 2020 et a fait rage dans le sud-est de l’Australie à une échelle sans précédent. Les incendies représentaient une menace directe pour la vie humaine et animale et des paysages naturels uniques. Pendant le pic de la saison des feux de forêt en Californie en 2020 (août à septembre 2020), des incendies à grande échelle ont brûlé au moins 16 000 km2, devenant ainsi la plus grande saison californienne de feux de forêt enregistrée depuis 1850.

Bien que les panaches de fumée et de poussière qui en résultaient aient été facilement perceptibles à partir du sol, ces incendies ont émis un large éventail de gaz dans l’atmosphère, dont certains sont connus pour être toxiques. Bien qu’invisibles pour l’œil humain, de grandes quantités de ces gaz sont connus pour causer des problèmes respiratoires et posent ainsi un risque supplémentaire pour la santé de leur environnement direct.
 

Découvrez les données Sentinel-5P

Surveillance continue des gaz atmosphériques et leur transport avec Sentinel-5P TROPOMI

Le troposphérique Ozone Monitoring Instrument (TROPOMI) à bord du satellite Copernicus Sentinel 5-Precursor (S-5P) permet la dérivation des concentrations de gaz atmosphériques à une résolution spatiale sans précédent de 3,5 × 5,5 km2 et 7,0 × 5,5 km2 pour HCHO et CO, respectivement. L’instrument observe le globe entier sur une base quotidienne, permettant une surveillance continue de la composition atmosphérique. Pendant les feux de forêt en Australie et en Californie, TROPOMI a observé émis des quantités de monoxyde de carbone (CO) et de formaldéhyde (HCHO), tous deux connus pour être toxiques lorsqu’ils sont présents en grandes quantités.

 

Monoxyde de carbone

TROPOMI a détecté de très grandes quantités de monoxyde de carbone (CO) au-dessus du sud-est de l’Australie, tandis que celles-ci ont été transportées à travers l’océan Pacifique.  Les images vous montrent un monoxyde de carbone moyen de 5 jours pour les incendies de forêt australiens en décembre 2019 (ci-dessus) et des feux de forêt californiens en août 2020 (ci-dessous).

Le CO est produit lors d’une combustion incomplète dans des environnements pauvres en oxygène. Les valeurs mesurées par TROPOMI représentent des densités verticalement intégrées, qui ne peuvent pas être comparées directement aux concentrations mesurées près de la surface. Le CO atmosphérique a une durée de vie moyenne de 1 à 2 mois avant que les réactions chimiques ne le transforment en d’autres gaz. Cette durée de vie relativement longue facilite la surveillance de son transport longue distance.

Formaldéhyde

Les feux de forêt produisent également du formaldéhyde (HCHO), une autre gaz qui peut être surveillée par TROPOMI. Comme pour le CO, des grandes quantités de formaldéhyde proviennent des feux de forêt australiens (image à gauche, au-dessus du panneau) et les feux californiens (image à gauche, ci-dessous) sont clairement visibles. Contrairement au CO, HCHO se dissout rapidement dans l’atmosphère par l’interaction avec d’autres gaz, de sorte qu’il est difficile d’observer son transport à longue distance.

La surveillance des gaz toxiques résultant des feux de forêt en Australie et en Californie par TROPOMI illustre le potentiel de détection par satellite des événements de danger naturel, permettant une réponse plus rapide aux catastrophes et une meilleure évaluation des risques basée sur les espèces chimiques détectées et les analyses de transport. Les mesures de TROPOMI de ces incendies ont également montré la libération de méthane (CH4) et de dioxyde d’azote (NO2). Les observations quotidiennes et mensuelles de HCHO, CO et NO2 seront disponibles via le téléspectateur de Terrascope d’ici la fin de 2020.

Les données Sentinel-5P/TROPOMI sont d’une valeur ajoutée pour les organisations de santé nationaux et fédéraux afin d’obtenir une indication plus précise sur l’évolution de la qualité de l’air, pour que le grand public sensibilise le public à la pollution atmosphérique et à sa toxicité, et à la communauté scientifique pour améliorer, par exemple, la modélisation des émissions de gaz à effet de serre. Enfin, l’amélioration de la résolution spatiale des observations TROPOMI combinée à une telle modélisation améliorée, soutiendra mieux les décideurs dans leurs processus décisionnels à moyen et long terme.

Moyennes de densité intégrées aux colonnes de CO et HCHO sur 5 jours

Ce cas a été publié en collaboration avec
Isabelle De Smedt - BIRA-IASB.

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