1 Décembre 2009

Le CNES et Calisph'Air au pôle Nord avec Jean-Louis Etienne

En avril prochain, Jean-Louis Etienne se lancera dans une nouvelle aventure en solitaire en Arctique, cette fois à bord d'un ballon : c'est l'expédition Générali Arctic Observer.

Lors du survol de la banquise, il effectuera diverses mesures et observations, notamment des mesures du champ magnétique terrestre grâce au magnétomètre Swarm, développé par le CNES. Cette expédition a été également l'occasion de lier un partenariat pédagogique avec Jean-Louis Etienne et de faire bénéficier les classes inscrites au projet Calisph'Air des mesures d'aérosols faites au cours de son survol de l'Arctique.

Le magnétomètre absolu de Swarm

Le champ magnétique terrestre est en constante évolution. Ses variations sont encore mal comprises. Afin de mieux les expliquer, les scientifiques mènent des études à partir de mesures au sol, grâce à des observatoires magnétiques, ou depuis l’espace.

La mission GAO de Jean-Louis Etienne est  l' occasion d’effectuer des relevés du champ magnétique terrestre au dessus de la zone polaire arctique, région rarement observée.

Le CNES et le CEA/LETI fourniront à cet effet un magnétomètre absolu qui mesurera l’intensité du champ magnétique terrestre tout au long du parcours.

Cet instrument est identique à ceux qui seront embarqués à l’horizon 2012 sur les trois satellites Swarm de l’ESA.

Les données seront exploitées par notre partenaire scientifique, l’Institut de Physique du Globe.

L’objectif de cette mission spatiale est de procéder à l’étude la plus complète jamais entreprise du champ géomagnétique terrestre et de son évolution dans le temps.

 

 

Elle permettra d’améliorer notre connaissance du système terrestre en apportant un nouvel éclairage sur les processus qui se déroulent à l’intérieur du globe et sur les interactions entre le champ géomagnétique et le climat.

Les aérosols

Le pôle nord est  la « poubelle » de l’hémisphère nord.

On y retrouve en effet une partie des poussières microscopiques (aérosols) provenant des pots d’échappement, de la fumée des usines…des pays industrialisés, acheminées par les courants atmosphériques.

Ces particules, dont certaines contiennent des polluants (pesticides, métaux lourds, …), toxiques pour l’écosystème et la santé humaine ont un effet sur la météo (elles nous privent d’une partie de la luminosité du soleil et les nuages qui en sont chargés produisent moins de pluie..).

 

 

 

Elles ont un double effet sur le changement climatique en participant  :

  • à l’augmentation de la température (avec les particules absorbantes comme les suies…) mais surtout,
  • en refroidissant la basse atmosphère (avec les particules diffusantes comme les sulfates…).Des satellites comme Calipso ont été déployés pour mieux comprendre ces phénomènes...

Jean-Louis Etienne va, pendant son expédition, mesurer la quantité de particules présentes au dessus de l’Arctique et effectuer des prélèvements pour en déterminer l’origine, faire des observations et des photos des nuages.

Il mesurera les petites particules en suspension dans l’air (aérosols) à l’aide d’un photomètre solaire portable. Des prélèvements seront fait par un piège placé sous le ballon pour déterminer la composition de ces aérosols et essayer d’en retracer l’origine.

Le photomètre solaire mesure l’épaisseur optique des aérosols (AOT) qui caractérise la transparence de l’atmosphère (plus notre visibilité est réduite, plus l’épaisseur optique de l’atmosphère est importante).

Générali Arctic Observer : le prochain défi de J-L. Etienne
Générali Arctic Observer : le prochain défi de J-L. Etienne

L'ozone

L’ozone (O3) bien que présent en très petite quantité dans l’atmosphère, en est un composant clé. On distingue :

  • Le bon ozone réparti dans la stratosphère, entre 16 et 50 km d’altitude qui représente environ 90% de l’ozone total et qui joue un rôle très important en raison de sa capacité à absorber les rayonnements UV nocifs pour les êtres humains. C’est la destruction de cette ozone par le chlore (CFC..), qui se produit plus particulièrement au dessus des pôles au redémarrage de l’activité solaire, qui est responsable du trou d’ozone.
  •  le mauvais ozone dans la troposphère, entre 0 et 16 km, qui est à l’origine des épisodes de pollution que nous connaissons lors des périodes anticycloniques de fort ensoleillement.

Les mesures réalisées par Jean Louis Etienne vont permettre de suivre ce polluant transporté par de forts courants horizontaux vers l’Arctique.

Jean Louis Etienne mesurera l’ozone troposphérique avec un ozonomètre portable, développé dans le cadre du programme scientifique et éducatif GLOBE.

 

Campagnes de mesures Calisph'Air

Le CNES, partenaire de l'expédition Générali Arctic Observer dirigée par Jean-Louis Etienne, propose aux classes participant au projet Calisph'Air d'effectuer des campagnes de mesures de l'atmosphère.

  • Les résultats des mesures d'aérosols obtenues par Jean-Louis Etienne seront mis à la disposition des classes qui les croiseront avec leurs mesures mais aussi avec les données globales fournies par les satellites Parasol et Calipso.  pour comprendre, en particulier, le déplacement et l’évolution des grands épisodes générateurs d’aérosols (transports de poussières désertiques, feux de biomasse,…).
  • Les résultats des mesures d'ozone transmises par Jean-Louis Etienne seront également mis à la disposition des classes du projet Calisph’Air. Vous pourrez proposer à vos élèves d'effectuer des mesures, de les comparer avec les données globales mesurées par des satellites (IASI ) et d'en tirer des conclusions sur le mécanismes et la propagation des pics d’ozone, fruit des activités humaines (automobiles…).

 

Le volet education de l'expédition

Comme lors de nombre des expéditions de Jean-Louis Etienne, Generali Arctic Observer offre une multitude de pistes pédagogiques à utiliser pour un travail en classe. Vous les trouverez sur le site Education de l'expédition.

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