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7 façons de lutter contre les changements climatiques grâce aux satellites

Les trois satellites de la mission de la Constellation RADARSAT

Les trois satellites de la mission de la Constellation RADARSAT (Agence spatiale canadienne)

Les trois satellites de la mission de la Constellation RADARSAT

Les trois satellites de la mission de la Constellation RADARSAT (Agence spatiale canadienne)

Agence spatiale canadienne et Parlons sciences
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8,6

Quels sont les liens avec mon programme d'études?

Découvre 7 façons de lutter contre les changements climatiques grâce aux satellites qui observent la Terre.

Les données satellitaires sont des outils précieux pour surveiller et lutter contre les changements climatiques
Les données satellitaires sont des outils précieux pour surveiller et lutter contre les changements climatiques (Source : Agence spatiale canadienne. Utilisée avec permission).
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Voici une image de la Terre entourée de textes qui expliquent 7 façons de lutter contre le changement climatique avec des satellites. Un satellite se trouve juste au-dessus du pôle Nord. Pour agir contre les changements climatiques, les satellites permettent de :
Examiner l’état de la couche d’ozone pour continuer à la protéger.
Surveiller la qualité de l’air et mesurer la pollution.
Suivre l’évolution des glaces et du pergélisol.
Fournir des données scientifiques aux autorités afin qu’elles prennent les meilleures décisions pour la santé de notre planète.
Protéger l’intégrité des forêts et des écosystèmes.
Surveiller l’humidité des sols à l’échelle de la planète.
Vérifier l’efficacité d’initiatives de dépollution.

À toi de deviner... Qu’est-ce qui est en orbite à des centaines de kilomètres au-dessus de nous et qui nous aide à lutter contre les changements climatiques? Ce sont les satellites! Les satellites nous aident à comprendre les changements de l’atmosphère de la Terre. Ils nous aident aussi à comprendre comment les changements climatiques causent des inondations, des sécheresses, des incendies de forêt, la fonte des calottes polaires et l’augmentation du niveau de la mer.

Mais que sont les satellites? Les satellites sont des objets qui gravitent autour d’une planète ou d’une étoile. La Terre est un satellite naturel du Soleil et la Lune est un satellite naturel de la Terre! Nous fabriquons aussi nos propres satellites et les envoyons dans l’espace pour toutes sortes de choses. Le Canada a une longue histoire de chef de file mondial dans le domaine des satellites d’observation de la Terre. Voici sept façons dont cette technologie spatiale contribue à l’action climatique.

1. Protéger les forêts et les écosystèmes d’ici

A deer in Jasper, Alberta
Un cerf à Jasper, en Alberta (Source : Edward Koorey. Utilisée avec permission).
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Voici une photo en couleur d’un cerf à Jasper, en Alberta. Il est debout dans une eau peu profonde au bord d’une rivière. De l’autre côté de la rivière, il y a une forêt de conifères vert foncé. Tu peux voir de grandes montagnes derrière la forêt. Le ciel est nuageux et gris.

Les écosystèmes de la Terre sont essentiels à la vie : ils répondent à plusieurs de nos besoins fondamentaux. Par exemple, ils produisent l’oxygène qui nous permet de respirer. Malheureusement, les écosystèmes et leur biodiversité sont en danger. C’est là que les satellites entrent en jeu.

Depuis 1995, les satellites RADARSAT surveillent la santé des écosystèmes en cartographiant et en examinant les changements. En plus de sa mission principale, les satellites RADARSAT collectent des données sur les changements dans les forêts, la toundra, les milieux humides, les côtes et les autres zones protégées.

Doté d’une technologie encore jamais utilisée dans l’espace, le satellite SMOS (pour Soil Moisture and Ocean Salinity) permet de cartographier les changements de la salinité de surface des océans et de l’humidité des sols. Ces données nous permettent de mieux comprendre comment les changements climatiques affectent le cycle hydrologique.

Le lancement du satellite international SWOT (pour Surface Water Ocean Topography) est prévu en 2022. Les dispositifs canadiens du satellite SWOT permettront de collecter des données précises sur l’évolution des niveaux des lacs et des réservoirs, du débit des fleuves et des rivières, et des courants des océans.

2. Suivre l’évolution des glaces et du pergélisol

Cela ne fait aucun doute, la neige et la glace sont importantes. Les sommets enneigés des montagnes et les banquises de l’Arctique agissent comme des climatiseurs pour notre planète. Sans oublier l’incroyable biodiversité qu’abritent ces paysages glacés. Malheureusement, ces paysages et écosystèmes ne sont pas à l’abri des changements climatiques.

Les satellites permettent de suivre l’évolution des glaces et du pergélisol. Ils aident les scientifiques à mieux comprendre les changements climatiques. Depuis 1995, les satellites canadiens RADARSAT surveillent la glace sur la Terre. Le satellite européen SMOS a aussi une tâche connexe. Il devra cartographier les zones enneigées et glacées, et suivre l’impact des changements climatiques sur les glaces.

The Copernicus Sentinel-3 mission takes us over part of the Canadian Arctic Archipelago
La mission Sentinel-3 du programme Copernicus nous emmène au-dessus de l’archipel arctique canadien (Source : Données modifiées de Sentinel du programme Copernicus (2019), traitées par l’Agence spatiale européenne [CC BY-SA 3.0 IGO]).
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Voici une image satellite de l’archipel arctique canadien prise dans le cadre de la mission Sentinel-3 du programme Copernicus. Au coin supérieur gauche, il y a de la glace et de la neige blanche. Vers le coin supérieur droit, cette glace blanche se transforme en une masse terrestre verte et brune. La surface terrestre s’étend vers le bas, devenant de plus en plus verte. Des entrées d’eau sombre s’enfoncent sur le territoire. Un tourbillon de nuages blancs occupe le bas de l’image.

 

3. Aller à la racine : analyser l’humidité des sols à l’échelle mondiale

SMOS turns to the Sun
SMOS tourné vers le Soleil (Source : Agence spatiale européenne/Visions planétaires).
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Voici le portrait-robot du satellite SMOS dirigé vers le Soleil. Le satellite a deux longs bras qui comportent chacun quatre panneaux carrés gris alignés côte à côte. Les bras s’arriment à un objet cubique central plus petit de couleur beige. Deux autres bras de couleur beige s’étendent d’un côté et de l’autre du cube. Le cercle blanc lumineux est le Soleil. De pâles cercles jaunes et rouges simulent un reflet dans la caméra. Une lumière émane d’autour du Soleil dans le ciel étoilé de l’image. Au bas de l’image, tu peux voir une petite portion de la Terre. Elle est principalement composée de territoire brun-jaune et de petites zones d’eau bleue.

Les scientifiques estiment que l’humidité des sols représente la moitié du problème permettant de comprendre comment les changements climatiques affectent le cycle hydrologique. L’autre moitié? La salinité des océans! Le satellite SMOS étudie non seulement la salinité des océans, mais aussi l’humidité des sols dans le monde entier. Il s’agit du tout premier satellite à cartographier à la fois la salinité des océans et l’humidité des sols. Le satellite SMOS n’est toutefois pas le seul. Le satellite SMAP (pour Soil Moisture Active Passive) cartographie aussi l’humidité des sols. Il surveille aussi l’état du cycle de gel/dégel saisonnier des sols dans l’environnement boréal canadien et d’autres zones froides du monde.

4. Protéger la couverture de la Terre, sa couche d’ozone

Big ozone holes are headed for extinction by 2040
Les grands trous dans la couche d’ozone devraient se refermer d’ici 2040 (Source : Image du domaine public fournie par le centre Goddard de la NASA).
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Voici une image 3D de la Terre et de sa couche d’ozone vues de l’espace. La couche d’ozone est la forme nuageuse jaune-vert qui s’étend sur le globe près de l’équateur.

La couche d’ozone est une couche de gaz qui nous protège des rayons ultraviolets nocifs. Cette couverture s’amincissait depuis plusieurs décennies en raison du rejet de gaz comme les chlorofluorocarbures (CFC). La plupart de ces gaz sont aussi des gaz à effet de serre très polluants. Grâce aux gouvernements du monde entier qui ont accepté de cesser la production de gaz qui appauvrissent la couche d’ozone, la couche d’ozone a commencé à se reconstituer.

Les satellites jouent un rôle important dans la surveillance de la couche d’ozone. En effet, le Canada est un chef de file mondial dans l’étude de la couche d’ozone et des gaz à effet de serre depuis l’espace. Envoyé en orbite il y a plus de 18 ans, le satellite canadien SCISAT surveille la couche d’ozone et étudie les substances qui appauvrissent la couche d’ozone dans l’atmosphère terrestre. Parmi tous les satellites, c’est celui qui mesure le plus grand nombre de gaz à l’état de traces (en anglais) dans le monde! L’instrument canadien OSIRIS à bord du satellite suédois Odin surveille aussi la couche d’ozone. Ils nous permettent de mieux comprendre comment la couche d’ozone se reconstitue.

5. La tête dans les nuages : surveiller la qualité de l’air, la pollution et les nuages

CloudSat Satellite illustration
Illustration du satellite CloudSat (Source : Image du domaine public fournie par la NASA/Laboratoire d’imagerie conceptuelle du centre de vol spatial Goddard via l’Agence spatiale canadienne).
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Voici une illustration du satellite CloudSat qui survole la Terre. Le satellite est composé d’une structure centrale cylindrique à laquelle sont fixés divers instruments. Cette structure relie deux bras rectangulaires. Chaque bras est recouvert de trois panneaux solaires bleus. Dans le coin inférieur droit, tu peux voir une partie de la Terre. L’océan bleu foncé et les continents vert clair sont visibles sous les fins nuages blancs.

Une bonne bouffée d’air frais n’est peut-être pas aussi fraîche qu’elle le semble. La pollution ne se limite pas qu’à l’air. Les sols, l’eau et d’autres éléments peuvent aussi être pollués. La production d’énergie, le transport, la fabrication et les déchets sont tous de potentielles sources de pollution.

Les satellites peuvent surveiller les sources et les mouvements de la pollution, en plus de vérifier la qualité de l’air. L’instrument canadien MOPITT (pour Mesurer les polluants dans l'atmosphère) qui se trouve à bord du satellite Terra de la NASA collecte des données à long terme sur le monoxyde de carbone, un des principaux polluants atmosphériques produits par une combustion incomplète.

En fait, les nuages ont un plus grand impact sur notre climat que ce que nous pensions. Alors que d’autres satellites peuvent difficilement voir à travers les nuages, le satellite CloudSat permet aux scientifiques de voir les nuages en 3D. CloudSat nous permet de mieux comprendre les couches, la densité et les précipitations (pluie ou neige) des nuages. Nous pouvons aussi découvrir comment les aérosols présents dans l’atmosphère influencent la façon dont les nuages absorbent et reflètent la lumière. Mais ce n’est pas tout. Le satellite SCISAT peut étudier jusqu’à 40 gaz atmosphériques différents. Ces études aideront les scientifiques à mieux comprendre la couche d’ozone, les changements climatiques, la qualité de l’air, le gaz carbonique et la pollution.

6. Notre bulletin d’action climatique

The Canadian SCISAT spacecraft during testing at the Canadian Space Agency David Florida Laboratory (DFL) in Kanata, Ontario in November 2002
Le satellite canadien SCISAT au cours d’essais au Laboratoire David Florida (LDF) de l’Agence spatiale canadienne à Kanata, en Ontario, en novembre 2002 (Source : Centre de recherches sur les communications Canada (CRC).
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Voici une photo en couleur d’un homme debout à côté du satellite canadien SCISAT au cours d’essais au Laboratoire David Florida (LDF) de l’Agence spatiale canadienne à Kanata, en Ontario. Le satellite est maintenu par une structure blanche. Tu peux voir une section circulaire du satellite. Cette section est composée de dizaines de rectangles noirs disposés à l’intérieur d’un cercle orange. Des câbles sortent du cercle à plusieurs endroits différents. Les câbles semblent enroulés autour de la structure blanche. Le satellite est à peu près de la taille de l’homme. L’homme porte un sarrau de laboratoire et des gants ainsi qu’une coiffe de protection et un masque.

Il peut être un peu angoissant et effrayant de connaître notre bulletin d’action climatique. Toutefois, il est important de savoir où nous en sommes. Les rapports des Nations Unies sur les changements climatiques et environnementaux sont un moyen de connaître les retombées de nos actions.

Par exemple, le satellite MOPITT nous aide à voir l’effet des initiatives de réduction de la pollution comme la réduction des émissions des véhicules. Les satellites RADARSAT sont utiles pour suivre les graves inondations et cartographier la pollution pétrolière dans les océans. Grâce aux données du satellite SCISAT, nous savons maintenant que le Protocole de Montréal de 1987, qui a interdit les substances destructrices de la couche d’ozone, est un succès. La couche d’ozone s’est amincie plus lentement entre 1995 et 2000. Aujourd’hui, elle montre des signes de restauration.

De nouveaux satellites commencent maintenant à mesurer les gaz à effet de serre. Ces mesures sont essentielles pour nous permettre d’évaluer les progrès réalisés par les pays du monde entier en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre dans le but de stopper les changements climatiques.

7. Que faire ensuite?

Et maintenant, comment les scientifiques sauront-ils ce qu’il faut étudier ensuite? En fait, ils et elles doivent réfléchir de la même manière qu’on le fait lorsque l’on joue à un jeu de société. Pourquoi? Parce que les jeux de société sont axés sur la stratégie. Il faut planifier sa prochaine action en s’appuyant sur nos actions antérieures et les nouvelles informations. C’est pour cela que nous avons les satellites! Ils fournissent aux scientifiques des données qui nous aident à planifier nos prochaines actions. La planification stratégique implique d’inclure des solutions plus efficaces aux plans d’action climatique. Par exemple, les données du satellite SCISAT et de l’instrument OSIRIS jouent un rôle clé dans certains programmes et organisations internationales, comme l’Initiative sur le changement climatique de l’Agence spatiale européenne, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat ou l’Organisation météorologique mondiale. Les données du satellite SMAP permettent de mieux prévoir les tendances des changements climatiques pour que nous puissions nous adapter. Grâce aux données de la Constellation RADARSAT, nous pouvons améliorer la façon dont nous préservons la biodiversité et gérons les forêts.

Pour lutter contre les changements climatiques, il faut comprendre ses conséquences et s’y adapter. Il nous faut donc des données continues et actualisées de toutes les régions de la Terre. Il nous faut également améliorer les modèles de prévision environnementale qui nous aident à prévoir la météo et les changements climatiques. Pour prendre de bonnes décisions, il est primordial d’anticiper ce qui s’en vient.

Heureusement, l’espace nous permet de voir la Terre d’un point de vue unique. Sois à l’affût pour découvrir d’autres satellites, instruments et projets scientifiques canadiens qui se joignent au mouvement!

Parlons sciences remercie l'Agence spatiale canadienne pour son travail et sa contribution au développement de ce document d’information.

Logo de l'Agence spatiale canadienne
Logo de l'Agence spatiale canadienne

À propos de l'Agence spatiale canadienne

L'Agence spatiale canadienne (ASC) est chargée de faire progresser les connaissances sur l'espace au moyen de la science et profiter de ses découvertes à la population canadienne et à l'humanité.

L'ASC concentre ses activités et ressources sur trois grands champs d'action :

  • Exploration spatiale : Participation aux missions des astronautes, astronomie et étude des planètes, travaux de recherche scientifiques dans l'espace.
  • Utilisation de l'espace : Observation de notre planète et surveillance des changements climatiques depuis l’espace.
  • Sciences et technologies spatiales : Développement de technologies et d'applications spatiales novatrices utilisées sur Terre.

 

En savoir plus

Mission de la Constellation RADARSAT : des solutions pour un meilleur Canada (2019)
Cette vidéo (2m 12s) de l'ASC donne un bon aperçu des façons dont les satellites de la constellation RADARSAT de l'ASC fournissent de l'aide et de l'information pour les opérations critiques sur le terrain au Canada.

La fabrication d’un satellite – La Constellation RADARSAT (2017)
Cette vidéo (1m 23s) de l'ASC anime les composantes de l'un des satellites RADARSAT.

CloudSat - Voir les nuages en 3D
La page CloudSat provenant de l’ASC qui permet de voir les nuages en 3D.

Références

CSA (2015). Canadian contribution to the Soil Moisture Active Passive (SMAP) mission. Retrieved from https://asc-csa.gc.ca/eng/sciences/smap.asp

CSA (2017). CloudSat: Looking at clouds in 3D. Retrieved from https://asc-csa.gc.ca/eng/satellites/cloudsat.asp

CSA (2017). Measuring atmospheric pollutants. Retrieved from https://asc-csa.gc.ca/eng/satellites/mopitt.asp

CSA (2017). Odin. Retrieved from https://www.asc-csa.gc.ca/eng/satellites/odin.asp

CSA (2019). Frequently asked questions about RADARSAT-1. Retrieved from https://asc-csa.gc.ca/eng/satellites/radarsat1/faq.asp

CSA (2019). Taking action on climate change. Retrieved from https://asc-csa.gc.ca/eng/satellites/everyday-lives/climate-change.asp

CSA (2020). SCISAT. Retrieved from https://asc-csa.gc.ca/eng/satellites/scisat/default.asp

CSA (2021). The Surface Water and Ocean Topography (SWOT) mission. Retrieved from https://asc-csa.gc.ca/eng/satellites/swot.asp

NASA (2022). Terra: The EOS Flagship. Retrieved from https://terra.nasa.gov/

United Nations Environment Programme (n.d.) About the Montreal Protocol. Retrieved from https://www.unep.org/ozonaction/who-we-are/about-montreal-protocol