Surveillance des fumées des méga-feux de forêt par satellite

Résultats scientifiques Atmosphère, Sciences de l'Univers

Le réchauffement de la planète étend la saison des feux de forêt et les zones géographiques menacées, comme en Grèce et au Canada en 2023, dans la forêt des Landes en 2022, ou encore en Sibérie ces derniers étés. Les fumées émises par ces méga-feux, un mélange de particules fines et de gaz, peuvent parcourir plusieurs milliers de kilomètres et impacter la qualité de l’air jusqu’à des régions très éloignées des feux. C’est d’ailleurs la principale source de pollution de l'air dans plusieurs régions du monde notamment dans de grandes parties du Canada, de la Sibérie, de l'Afrique, de l'Amérique du Sud et de l'Australie. Pour étudier le transport à longue distance et l'évolution de ces panaches de fumée, des chercheurs issus de plusieurs centres de recherche français faisant partie de l'INSU -  dont le Laboratoire d'Optique Atmosphérique (LOA)1 -, canadiens et européens, ont analysé un épisode récent de méga-feux, à partir de mesures issues de différents instruments spatiaux.

  • 1LOA - CNRS/ULille

L’étude est illustrée par les multiples incendies de forêt qui ont eu lieu en 2020 dans l’ouest des États-Unis dont les fumées ont traversé l’océan Atlantique jusqu’en Europe. Pour suivre ces panaches, les chercheurs ont utilisé des mesures de monoxyde de carbone et de particules fines acquises depuis l’espace. C’est le cas par exemple des données issues d’une constellation de satellites à orbite géostationnaire permettant d’avoir une couverture planétaire indispensable au suivi de la fumée des méga-feux faisant parfois le tour de la Terre. La combinaison des observations satellitaires avec des simulations du modèle numérique du service européen de surveillance de l’atmosphère de Copernicus, ainsi que d’instruments au sol en France (réseau ACTRIS-FR) et de trajectoires de masse d’air simulées, permettent de comprendre la composition et le transport des panaches.

Les résultats indiquent que les mesures satellitaires et les modèles atmosphériques - qui simulent l’évolution de ces panaches - sont en accord avec toutefois des différences parfois notables à proximité des sources d’émission de fumée. La synergie entre ces deux sources d’information est identifiée comme un moyen d’améliorer les prévisions du transport des panaches de fumée afin de mieux documenter, en temps réel comme a posteriori, les effets des feux de forêts parfois à grande distance.

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Illustration du panache de fumée observé le 17 septembre 2020. L'épaisseur optique des aérosols mesurée à partir d’une constellation de satellites géostationnaires est représentée dans les tons de jaune (épaisseur faible) à rouge (épaisseur élevée). L'image du capteur « Visible Infrared Imaging Radiometer Suite » du satellite NOAA-20 en couleurs réelles en arrière-plan permet de voir la circulation atmosphérique à grande échelle dans laquelle le panache est transporté. Deux rideaux verticaux illustrent les observations de rétrodiffusion atténuée totale du lidar spatial « Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization » utilisées pour déterminer l'altitude du panache de fumée.

 

Laboratoires CNRS impliqués

  • Centre national de recherches météorologiques (CNRM)

Tutelles : Météo-France / CNRS 

  • Laboratoire "Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales" (LATMOS - IPSL)

Tutelles : Sorbonne Université / UVSQ / CNRS / IPSL

  • ICARE - AERIS 

Tutelles : CNRS / CNES / Université de Lille

  • Laboratoire d'optique atmosphèrique (LOA)

Tutelles : CNRS / Univ. Lille