Le point sur les mesures des gaz à effet de serre par télédétection
Les réseaux terrestres de télédétection passive dans l'infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) à haute résolution, tels que le réseau d'observation de la colonne totale de carbone (TCCON) et le groupe de travail infrarouge du réseau pour la détection des changements de composition atmosphérique (NDACC-IRWG), sont essentiels pour la validation des satellites mesurant les gaz à effet de serre (GES comme le CO2, le CH4, le N2O) et les gaz polluants (CO).
Bien que ces réseaux constituent la base de référence pour les mesures précises et exactes de la colonne totale des GES, le nombre de stations disponibles dans le monde est limité. Pour améliorer la validation des mesures satellitaires, il est nécessaire de disposer d'une distribution plus dense de stations couvrant différentes conditions de surface (albédo), conditions atmosphériques (humidité, sècheresse, pollution, présence d'aérosols), plus proches des régions de points chauds d'émission, ainsi qu'une large distribution latitudinale et saisonnière.
C'est pourquoi plusieurs groupes ont étudié des instruments portables supplémentaires à faible coût qui peuvent compléter les réseaux existants et améliorer la validation des mesures satellitaires et la quantification des émissions d'une région ou de points chauds.
Mesures de référence fiduciaires pour les gaz à effet de serre (FRM4GHG)
Le projet Fiducial Reference Measurements for Ground-Based Infrared Greenhouse Gas Observations est un projet financé par l'Agence spatiale européenne (ESA) et codirigé par l’IASB. Il se concentre sur l'inter comparaison de plates-formes de télédétection compactes, nouvelles et existantes (Figure 2), et sur l'harmonisation des extractions et des produits afin d'obtenir des mesures de référence fiduciaires (FRM) pour les gaz à effet de serre.
L’IASB, en collaboration avec l'Université de Brême, a travaillé sur un spectromètre FTIR compact du type Bruker Vertex70. L'instrument a montré des performances comparables à celles du TCCON et d'un autre spectromètre à faible résolution, le Bruker EM27/SUN, qui font partie du Collaborative Carbon Column Observing Network (COCCON) (Sha et al., 2020).
Dans la deuxième phase du projet FRM4GHG, actuellement en cours, nous développons un système d'enceinte pour le spectromètre FTIR couplé à un suiveur solaire compact fait maison et à une station météorologique pour le fonctionnement automatique du système (Figure 3).
Une fois prêt, nous testerons de manière approfondie l'instrument utilisé dans le nouveau système d'enceinte étanche avant de le déployer sur le site de l'écosystème de la tour Congoflux en République démocratique du Congo, dans le cadre du projet belge ICOS-BE.
Référence:
Sha, M. K., De Mazière, M., Notholt, J., Blumenstock, T., Chen, H., Dehn, A., Griffith, D. W. T., Hase, F., Heikkinen, P., Hermans, C., Hoffmann, A., Huebner, M., Jones, N., Kivi, R., Langerock, B., Petri, C., Scolas, F., Tu, Q., and Weidmann, D.: Intercomparison of low- and high-resolution infrared spectrometers for ground-based solar remote sensing measurements of total column concentrations of CO2, CH4, and CO, Atmos. Meas. Tech., 13, 4791–4839, https://doi.org/10.5194/amt-13-4791-2020, 2020.
