Le protoxyde d’azote troposphérique observé depuis l’espace

Le protoxyde d’azote (N₂O) est le troisième gaz à effet de serre (GES) après le dioxyde de carbone (CO₂) et le méthane (CH₄) en terme de capacité de réchauffement. Les observations des concentrations de N₂O en surface montrent une augmentation presque constante depuis la fin des années 1970. Celle-ci serait causée principalement par l’augmentation de la fertilisation azotée en agriculture. Mais le N₂O est aussi produit pour environ 2/3 par les écosystèmes océaniques et terrestres et la répartition de ses sources demeure incertaine. En effet, le N₂O a une durée de vie atmosphérique de plus de 100 ans et donc une variabilité spatio-temporelle très réduite. En outre, les sondeurs dans le domaine de l’infrarouge thermique, seuls capables de détecter le N₂O, sont moins sensibles aux sources proches de la surface que les sondeurs dans le domaine UV-visible-proche infrarouge utilisés pour le CO₂ et le CH₄. Caractériser les sources d’émission du N₂O depuis l’espace est donc un véritable défi.

La chaîne de traitement SOFRID, développée au Laboratoire d’Aérologie (LAERO), a été mise en œuvre pour déterminer les concentrations troposphériques de N₂O à partir des données du sondeur spatial infrarouge IASI. Pour la première fois, les données de ce sondeur hyperspectral ont documenté les dynamiques spatiales et saisonnières, ainsi que les tendances d’accumulation de ce GES à l'échelle planétaire sur plus d'une décennie. Ces nouvelles données SOFRID-N₂O ont été validées par les observations des spectromètres infrarouges FTIR de 12 stations du réseau de détection du changement de la composition atmosphérique (NDACC), dont la composante européenne fait partie de l’infrastructure ACTRIS. En particulier, le sondeur IASI et les spectromètres FTIR produisent des tendances comparables dans la moyenne troposphère (~ 1.05 ppbv/an).  Ce travail préliminaire ouvre donc des perspectives pour améliorer la cartographie des sources de ce GES.