Une nouvelle cartographie tridimensionnelle des panaches de feux de forêt

Pour la première fois, la répartition spatiale des fumées issues des feux forestiers a été observée en trois dimensions (3D) uniquement à l’aide des données satellitaires. L’analyse des mesures a été effectuée avec une méthode innovante1 mise au point par une équipe internationale2  menée par le Laboratoire interuniversitaire des systèmes atmosphériques (LISA / IPSL, UPEC / CNRS / Université de Paris Cité). L’approche estime la distribution verticale des particules en fonction de la pénétration du rayonnement solaire dans l’atmosphère selon l’absorption de ce dernier par les molécules d’oxygène. Ces phénomènes sont déduits à partir des mesures du capteur spatial TROPOMI embarqué sur le satellite Sentinel 5-Precursor du programme européen Copernicus. Jusqu’à présent aucune observation 3D de à la fois la répartition verticale et horizontale des particules fines telles que celles des issues de feux n’existaient.

Cette vue 3D inédite des fumées offre un fort potentiel pour mieux quantifier leurs impacts majeurs sur l’environnement. Ces derniers diffèrent clairement selon l’altitude à laquelle les fumées sont injectées dans l’atmosphère. Quand les particules et les gaz émis par les feux se trouvent proches de la surface, ils dégradent fortement la qualité de l’air. Les fumées modifient grandement les propriétés des couches atmosphériques où elles se situent, changeant sa température et son bilan énergétique par absorption du rayonnement solaire, son évolution chimique et potentiellement les propriétés des nuages et les précipitations coïncidentes avec les composés émis par les feux. Malgré leur importance, les altitudes que les fumées atteignent lors de leur émission demeurent actuellement très incertaines vue la complexité et la forte variabilité des processus pyroconvectifs qu’y interviennent. Les nouvelles observations 3D des fumées pourront améliorer la précision des simulations numériques de leur injections dans l’atmosphère, dans les modèles de chimie-transport.

• 1Dénommée AEROS5P dont le développement et la mise au point a bénéficié du soutien financier des programmes PNTS (CNRS-INSU, CNES, IRD, Météo-France et IGN) et TOSCA (CNES).
• 2Les laboratoires et partenaires impliqués sont : Laboratoire interuniversitaire des systèmes atmosphériques (LISA / IPSL, UPEC / CNRS / Université de Paris Cité), ARIA Technologies, Laboratoire Atmosphères, Milieux et Observations Spatiales (LATMOS / IPSL, CNRS / UVSQ / SU), Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD / IPSL, CNRS / Ecole Polytechnique / ENS / Université Paris-Saclay / SU), le Center for Astrophysics du Harvard & Smithsonian aux USA et le Remote Sensing Technology Institue du German Aerospace Center (DLR) en Allemagne.