Surveillance des Émissions de Dioxyde d’Azote grâce aux Satellites Sentinel-2

Impact Environnemental du Dioxyde d’Azote

Le dioxyde d’azote (NO2) est un polluant atmosphérique nocif qui affecte gravement la qualité de l’air, le climat et les écosystèmes. Bien que des satellites aient commencé à cartographier les concentrations de NO2 depuis les années 1990, leur résolution était souvent insuffisante pour identifier des sources spécifiques telles que les centrales électriques.

Une Avancée dans la Surveillance de la Pollution de l’Air

Une étude récente publiée dans les Actes de l’Académie nationale des sciences a utilisé des images du satellite Copernicus Sentinel-2 pour observer les plumes de dioxyde d’azote provenant de centrales électriques, marquant ainsi une avancée significative dans le suivi de la pollution atmosphérique.

Le dioxyde d’azote provient principalement des émissions humaines, notamment de la combustion de combustibles fossiles par les véhicules et les centrales, ainsi que de sources naturelles comme les éclairs ou les incendies de forêt. Ce gaz contribue à la formation de smog et à divers problèmes respiratoires, étant un élément clé de la pollution atmosphérique.

Technologie de Détection Améliorée

Historiquement, des satellites comme le Sentinel-5P ont été utilisés pour cartographier les concentrations de NO2, mais leur résolution était souvent trop faible pour identifier des sources spécifiques sans effectuer une moyenne de plusieurs observations. Cependant, les nouvelles recherches montrent que les satellites Sentinel-2 et Landsat des États-Unis peuvent désormais détecter et mesurer les plumes de dioxyde d’azote des centrales électriques avec une précision remarquable.

Les satellites Sentinel-2 ont été conçus pour capturer des images haute résolution de la surface terrestre afin de surveiller l’utilisation des terres et les ressources naturelles, plutôt que la pollution de l’air. Leur utilisation principale a été le suivi de la couverture terrestre, de la végétation et des ressources en eau, grâce à leur résolution spatiale fine.

Des avancées récentes ont démontré que Sentinel-2 peut également détecter les plumes de dioxyde d’azote. Cette capacité découle de sa haute résolution spatiale, permettant de capturer des images détaillées révélant la présence de NO2 dans l’atmosphère, même avec moins de bandes spectrales par rapport aux instruments hyperspectraux.

Analyse des Émissions des Centrales Électriques

En utilisant les bandes bleue et ultrablu des deux satellites, les chercheurs ont pu identifier les plumes de dioxyde d’azote. Les images haute résolution ont permis d’estimer les taux d’émission d’oxydes d’azote de plusieurs grandes centrales, y compris celles de Riyad en Arabie Saoudite et du Wyoming aux États-Unis.

Variations Saisonnières des Émissions

Une découverte clé a été faite à la centrale électrique de Riyad 9, où une analyse de 13 ans, de 2009 à 2021, a révélé des variations saisonnières significatives des émissions. Pendant l’été, lorsque l’utilisation de la climatisation est élevée, les émissions atteignent leur pic.

Perspectives d’Avenir

Daniel Varon, le chercheur principal de l’étude, a déclaré : « Cette capacité inattendue signifie que Landsat et Sentinel-2 peuvent être utilisés pour détecter les émissions de dioxyde d’azote avec une résolution spatiale fine, ce qui est particulièrement utile dans les zones urbaines où les sources de pollution sont nombreuses et proches les unes des autres. »

Les résultats de cette étude ouvrent de nouvelles possibilités pour le suivi environnemental, offrant une nouvelle méthode pour comprendre et lutter contre la pollution de l’air, en particulier dans les régions où les systèmes de surveillance traditionnels sont insuffisants.

En exploitant ces satellites, les chercheurs et les décideurs peuvent obtenir de meilleures informations sur les sources et les tendances des émissions de dioxyde d’azote, contribuant ainsi à l’élaboration de stratégies plus efficaces pour améliorer la qualité de l’air et protéger la santé publique.

À Propos de la Mission Copernicus Sentinel-2

La mission Copernicus Sentinel-2 fournit des images optiques haute résolution pour surveiller l’utilisation des terres, la gestion des sols, l’agriculture, la foresterie et les catastrophes naturelles telles que les inondations et les incendies de forêt. La mission comprend deux satellites, Sentinel-2A et Sentinel-2B, lancés respectivement en 2015 et 2017. Le lancement prochain de Sentinel-2C, prévu pour le 4 septembre 2024, étendra encore cette capacité.

Sentinel-2C, tout comme ses prédécesseurs, continuera d’offrir des données essentielles pour le suivi environnemental, générant des images optiques dans la région visible et infrarouge du spectre électromagnétique. À une altitude de 786 km, le satellite « C » fournira des images continues dans 13 bandes spectrales avec des résolutions de 10, 20 ou 60 mètres et une largeur de bande exceptionnellement large de 290 km.