Europe – 04/08/2021 – energiesdelamer.eu. Du 14 au 27 août 2021, une campagne de grande envergure dans le nord de la Norvège, de la Suède et de la Finlande aura pour but de vérifier les inventaires de gaz à effet de serre dans cette région clé pour le cycle du carbone. Pilotée par le CNRS et le CNES, la campagne Magic 2021 bénéficie aussi du soutien des agences spatiales allemande (DLR) et européennes (ESA, Eumetsat). Elle mobilise 17 équipes de 7 pays.
Magic 2021 a pour objectif principal d’étudier les émissions naturelles et anthropiques de CH4 et de CO2 aux hautes latitudes, ainsi que de valider les colonnes pondérées de GES obtenues à partir d’observations spatiales (OCO-2, Sentinel-5P, IASI) dans cet environnement particulier.
Le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4) sont les deux principaux gaz à effet de serre anthropiques, c’est-à-dire émis par les activités humaines.
Poursuite de la campagne lancée en 2017
Afin de mieux connaître leur distribution dans l’atmosphère1 et les émissions associées, l’initiative Magic2 a été lancée en 2017. Après 3 campagnes de préparation organisées en France métropolitaine ces dernières années, celle de 2021 se tiendra dans le nord de la Norvège, de la Suède et de la Finlande. Un consortium international de plus de 80 scientifiques exploitera une batterie d’instruments déployés au sol, à bord d’une vingtaine de ballons et de trois avions de recherche, véritables laboratoires volants.
Cette région boréale recèle d’importantes sources de CH4, liées aux activités humaines (extraction et distribution de gaz et de pétrole) ou d’origine naturelle (zones humides, tourbières, lacs, hydrates de méthane3), mais dont les émissions sont mal estimées. En effet, les mesures en continu y sont rares du fait de leur faible densité de population, de l’hiver boréal et des conditions météorologiques. Par ailleurs, les hautes latitudes sont généralement considérées comme un puits pour le CO2 atmosphérique. Comme les sources naturelles de méthane, ce dernier serait cependant fortement affecté par le réchauffement rapide de ces latitudes.
Une batterie d’instruments déployés au sol et dans l’espace
La campagne Magic 2021, qui profitera de la tenue simultanée de la campagne de ballons stratosphériques Klimat 2021 du CNES à Kiruna (Suède), aura donc pour objectif de mesurer les flux de gaz à effet de serre et en particulier les émissions à la fois naturelles et anthropiques de méthane. Elle permettra aussi de valider les observations faites par les satellites OCO-2 (Nasa), Sentinel-5P (ESA) et par l’instrument IASI du CNES à bord des satellites Metop (ESA-Eumetsat), comme par exemple la détection de points chauds d’émissions de méthane localisés depuis l’espace au-dessus de lacs subpolaires.
La campagne verra une combinaison originale du lidar CHARM-F CH4 et CO2 de DLR et du lidar de vent LIVE de l’ONERA voler ensemble à bord de SAFIRE ATR42 pour fournir une mesure directe des flux. Il s’appuiera sur la campagne annuelle de ballons stratosphériques du CNES à Kiruna, afin de réaliser un vol combiné entre les ballons ZPD et l’avion ATR42.
En amont des futures campagnes
Les données recueillies permettront en outre de préparer les futures missions spatiales françaises pour le suivi des gaz à effet de serre, lancées ces prochaines années : Merlin (mission franco-allemande pour la mesure du méthane, 2027), MicroCarb (mission française pour la mesure du dioxyde de carbone, 2023) et IASI-NG (instrument français équipant les satellites européens Metop-SG pour la mesure de la composition atmosphérique et du climat, 2024). Ainsi, le démonstrateur aéroporté de Merlin développé par le DLR volera pour la première fois à bord d’un avion de recherche français en compagnie d’autres instruments de télédétection.
Les partenaires
Outre le CNRS et ses partenaires universitaires, le CNES et l’Onera en France, cette campagne implique l’agence spatiale allemande (DLR), le Swedish Space Corporation, l’Institut météorologique finlandais, l’université de Groningen, le King’s College London, le British Antarctic Survey, et le Jet Propulsion Laboratory de la Nasa. Le financement est principalement assuré par le CNES, le CNRS et l’ESA, avec une contribution d’Eumetsat.
Les structures françaises impliquées dans cette mission sont :
– le Laboratoire de météorologie dynamique (CNRS/ENS-PSL/Ecole polytechnique-Institut polytechnique de Paris/Sorbonne Université)4,
– le Groupe de spectrométrie moléculaire et atmosphérique (CNRS/Université de Reims Champagne-Ardenne),
– le Laboratoire d’optique appliquée (CNRS/Université de Lille),
– le Laboratoire d’études du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères (CNRS/Observatoire de Paris-PSL/Sorbonne Université/ENS-PSL/CY Cergy Paris Université)4,
– le Laboratoire de physique et de chimie de l’environnement et de l’espace (CNRS/CNES/Université d’Orléans)
– le Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (CNRS/CEA/UVSQ)4,
– le Service des avions français instrumentés pour la recherche en environnement (CNRS/Météo-France/CNES),
– le Département optique et techniques associées de l’Onera,
– les équipes projets Merlin, MicroCarb, IASI-NG ainsi que la division ballons du CNES.
POINTS DE REPÈRE
Trois avions de recherche sont prévus : SAFIRE ATR42 (photo), DLR Cessna et BAS Twin Otter.
Cette campagne est financée par le CNES, le CNRS, l’ESA et le DLR, ainsi que par l’Ecole polytechnique, Sorbonne Université, les Universités de Reims-Champagne Ardennes, Lille et Orléans.
Pour en savoir plus :
• consulter le site internet de l’initiative Magic,
• lire une interview de Cyril Crevoisier, responsable scientifique,
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