La combustion de la biomasse est l'une des principales sources de gaz en trace et d'aérosols dans l'atmosphère, affectant considérablement sa chimie et son équilibre radiatif. En raison du changement climatique et de l'activité humaine, l'intensité et la fréquence des incendies augmentent considérablement, comme en témoignent les récents incendies de grande ampleur aux États-Unis, en Australie et en Amazonie.
Des instruments tels que TROPOMI à bord de Sentinel-5p sont essentiels pour étudier l'impact des feux sur la composition atmosphérique et la qualité de l'air. Sa haute résolution spatiale et l'amélioration des caractéristiques spectrales et de la couverture permettent des observations, détaillées et sans précédent, des panaches de feu pour une série de gaz en trace, tels que:
- NO2
- HONO
- HCHO
- CHOCHO
- CO
- les aérosols
L'équipe "Observations dans l’UV-visible" poursuit le développement et l'exploitation scientifique de certains de ces produits car ils fournissent des informations précieuses sur les processus de combustion, les interactions de la chimie atmosphérique et l'impact à long terme des émissions provenant des feux.
Première cartographie par satellite de l'acide nitreux dans les panaches de feux
Grâce à sa résolution spatiale supérieure, TROPOMI permet de mieux détecter les gaz en trace à courte durée de vie pour lesquels les concentrations moyennes par pixel sont nettement inférieures avec les satellites à basse résolution. Pour la première fois, il a été possible de détecter l'acide nitreux (HONO) depuis l'espace. Cette observation révèle systématiquement l'existence de HONO au-dessus des feux de forêt pour les principaux écosystèmes
L'importance du HONO dans la chimie atmosphérique provient de son rôle de précurseur du radical OH. Ce dernier est l'une des molécules oxydantes les plus importantes et contrôle la dégradation des polluants et des gaz à effet de serre, et contribue à la formation d'ozone et de smog photochimique. Les évaluations des émissions pyrogéniques de HONO ont été largement sous-estimées. Les émissions de HONO peuvent représenter environ deux tiers de la production d'OH dans les panaches des nouveaux feux de forêt et peuvent avoir un impact significatif sur la composition de l'atmosphère au niveau régional.
Surveillance par satellite du formaldéhyde et du glyoxal provenant de la combustion de la biomasse
Les émissions d'hydrocarbures par les incendies produisent des composés organiques volatils oxygénés (OVOCs en anglais) soit directement, soit par des réactions secondaires. Les OVOCs sont impliqués dans des processus chimiques d'oxydation rapide, qui à leur tour contribuent à la formation d'ozone et d'aérosols secondaires. Des OVOCs importants sont le formaldéhyde (HCHO) et le glyoxal (CHOCHO), qui sont tous deux mesurables par TROPOMI, et fournissent des informations complémentaires sur les mécanismes chimiques sous-jacents dans les panaches de feu.
Des produits à long terme basés sur des algorithmes de haute qualité peuvent être utilisés pour étudier le HCHO et le CHOCHO provenant de la combustion de la biomasse. En particulier, les méga-incendies récents aux États-Unis, en Australie et en Amazonie sont d'une ampleur sans précédent dans les données satellitaires. À titre d'illustration, la figure en encadré ci-dessous indique que les feux de 2020 en Californie ont comparativement émis au moins 50 % plus de HCHO que pendant toute la durée de vie de l'instrument OMI à la même saison.
Lectures complémentaires :
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Theys, N., Volkamer, R., Müller, J.-F., Zarzana, K.J., Kille, N., Clarisse, L., De Smedt, I., Lerot, C., Finkenzeller, H., Hendrick, F., Koenig, T.K., Lee, C.F., Knote, C, Yu, H., and Van Roozendael, M. (2020). Global nitrous acid emissions and levels of regional oxidants enhanced by wildfires. Nature Geoscience, 13(10), 681-686. https://doi.org/10.1038/s41561-020-0637-7
- Nouvelle IASB: Des émissions d'acide nitreux, à l’échelle mondiale, causées par les incendies de forêt sont révélées depuis l'espace
- European Space Agency News: SENTINEL online
