16 Janvier 2009

Le dioxyde de carbone (CO2)

Mesures scientifiques de l'expédition GAO : Champ magnétique Particules Ozone CO2  

Le dioxyde de carbone (CO2) est le gaz à effet de serre dont l’augmentation de la concentration atmosphérique depuis la révolution industrielle semble jouer le plus grand rôle dans le réchauffement climatique actuel.

 

CO2

Actuellement la connaissance des flux de CO2 est déduite soit des iventaires, soit de mesures locales sur les écosystèmes (tours à flux), soit des concentrations atmosphériques observées par les réseaux de stations au sol.

Or, la structure de la banquise ne permet pas d’établir de base permanente au dessus du pôle Nord. L’expédition de Jean-Louis Etienne permettra de recueillir des données fiables sur les quantités de CO2 d’origine exogène sur l’Arctique.

En effet, au printemps, la végétation environnant les latitudes polaires n’a pas encore repris, on considère que le dioxyde de carbone issu de la photosynthèse sur place est quasiment inexistant.


Ainsi, à l’aide des modèles de circulation de masses d’air et de l’ensemble des données transmises par la sonde embarquée, il sera possible de mieux comprendre la circulation du CO2 autour du pôle Nord.

L’expérience va permettre de tester aussi dans des conditions extrêmes une sonde de mesure miniaturisée, ce qui est très important pour l’établissement de stations futures. La sonde embarquée a été conçue par la société Vaisala, calibrée et conditionnée par le Laboratoire des Sciences du Climat et
de l’Environnement
( CEA/CNRS). La mesure des teneurs atmosphériques dans les conditions de cette expédition représente un véritable défi.

CarboSchools, projet européen qui associe des chercheurs et des professeurs autour de la question du cycle du carbone pour mener des activités en classe de collège et de lycée, est aussi partenaire de cette expédition. En effet, l’expédition peut être une excellente application de ce qu’auront étudié les élèves pendant l’année qui suivront les mesures du CO2 atmosphérique effectuées par Jean-Louis Etienne.

Des satellites pour mesurer le CO2

L’émission moyenne de CO2 par an et par habitant est estimée à 8,26 tonnes en Europe de l’Ouest, 20 tonnes en Amérique du Nord et 0,82 tonne en Asie
du Sud.

Une mesure spatiale du CO2 atmosphérique doit permettre de connaître le bilan carbone de régions pratiquement dépourvues de stations de mesure, comme l’Amazonie, l’Afrique et les régions boréales. En janvier 2009, le Japon a lancé Gosat/Ibuki, la première mission spatiale destinée au suivi du cycle du carbone. Côté américain, la Nasa étudie la possibilité de redévelopper la mission Oco qui a subi un échec au lancement début 2009.

Le projet Microcarb du CNES

Fort de son expertise en matière de sondage par spectrométrie haute résolution développée pour le projet Iasi dans les années 1990, le CNES a lancé dès 2001 des études préliminaires sur un concept de spectroscopie passive innovant, l’interférométrie statique (objet d’un brevet du CNES). Le projet Microcarb vise à offrir une capacité d’observation du CO2 grâce à un instrument robuste, relativement compact et peu onéreux.

Un des scénarios inclut son emport sur un microsatellite en orbite à 700 km pour assurer les observations sur terre et sur océan. L’instrument devra mesurer le rayonnement solaire réfléchi par la Terre dans le domaine de longueurs d’onde du proche infra-rouge. La molécule CO2absorbe une partie du rayonnement et elle absorbe d’autant plus qu’elle est abondante. En analysant le spectre obtenu par l’instrument, on pourra ainsi mesurer la concentration en CO2 sur une colonne atmosphérique.

Des missions spatiales de ce type pourront apporter une vision homogène à l'échelle planétaire en complément de mesures plus précises effectuées au sol.

  • Pourquoi le CNES propose-t-il de développer la mission Microcarb, destinée à étudier le carbone ? En audio, (un extrait de programme de podcasts du CNES) la réponse de Carole Deniel, responsable des programmes Composition atmosphérique au CNES

    Ecouter l'épisode :

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