La mesure des émissions de CO2 depuis l’espace et la compréhension de leurs évolutions

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Le CO2 est le principal gaz à effet de serre dont l’augmentation de la concentration dans l’atmosphère est responsable du changement climatique. La concentration « de fond » en augmentation annuelle de l’ordre de 2,5 ppm, est mesurée au sol avec une très haute précision sur une centaine de sites dans le monde. Cette concentration montre des variations saisonnières importantes en particulier dans l’hémisphère nord. Ces variations sont dues aux flux naturels du carbone : absorption par les végétaux par le processus de la photosynthèse, émissions lors de la respiration des plantes, échanges avec les masses d’eau océaniques… Le principe de ces échanges est bien compris mais ils sont encore mal quantifiés. En plus du besoin de connaître les émissions anthropiques de CO2 et leur évolution dans le temps, cette meilleure quantification des flux naturels passe par une mesure dense aussi bien spatialement que temporellement des concentrations. L’observation spatiale est bien adaptée à cet objectif. Le satellite MicroCarb, de 180 kg, développé par le Cnes et emportant un spectromètre à réseau dispersif compact, devrait être lancé en 2024 et prendre le relais du satellite OCO-2 de la NASA, précurseur en la matière. Des satellites opérationnels devraient leur succéder, afin de remplir ce besoin de densification des mesures, notamment dans le cadre du projet européen Copernicus.

CO2 is the main greenhouse gas whose increasing concentration in the atmosphere is responsible for climate change. The “background” concentration, which is increasing annually by around 2.5 ppm, is measured on the ground with very high precision at around a hundred sites around the world. This concentration shows significant seasonal variations, particularly in the northern hemisphere. These variations are due to natural carbon flows: absorption by plants through the process of photosynthesis, emissions during plant respiration, exchanges with ocean water masses, etc. The principle of these exchanges is well understood, but they are still poorly quantified. In addition to the need to know anthropogenic CO2 emissions and how they change over time, this better quantification of natural flows requires dense measurement of concentrations both spatially and temporally. Space observation is well suited to this objective.