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La mission qui scrute l'Amazonie avec des rayons laser pour découvrir la quantité de carbone qu'elle stocke

La Station spatiale internationale, qui orbite à 400 kilomètres de la Terre, est semblable à une communauté de voisins. Certains arrivent, d'autres partent. Et lors d'un déménagement, d'un changement d'expérience ou d'un changement de locataire, des objets de valeur doivent parfois être stockés dans un entrepôt en attendant une décision. La NASA vient de prolonger la mission Gedi (prononcer Jedi, comme le personnage du ) opérationnelle depuis fin avril, après un an d'hibernation, le puissant instrument qui scanne l'Amazonie et le reste de l'Amazonie depuis l'espace avec laser des clichés par faisceaux des forêts tropicales et tempérées de la planète. À l’heure actuelle, la plus grande forêt tropicale du monde stocke 17 % du stock mondial de carbone.

Ces mesures nous permettent d'obtenir des cartes tridimensionnelles et, avec ces données, de calculer la quantité de dioxyde de carbone que stockent ces millions d'arbres. Il s’agit d’informations décisives pour analyser la santé des forêts tropicales et donc savoir dans quelle mesure elles contribuent à freiner le changement climatique grâce à l’absorption du CO2. Et, ces derniers temps, pour les marchés d’échange de droits d’émission, de plus en plus populaires. Traduisant cet intérêt croissant, la mission vient d’être prolongée jusqu’en 2030.

La mission GEDI () collecte des données sur la structure et la hauteur des forêts de la Terre et génère avec elles des images en très haute résolution et en 3D. Il obtient les informations grâce à des capteurs dotés de trois lasers qui tirent leurs faisceaux depuis un bras de la Station spatiale internationale à une vitesse incroyable (242 tirs par seconde). Au sol, ils laissent un faisceau de 25 mètres de diamètre. « GEDI est le premier capteur à technologie laser conçu spécifiquement pour pénétrer à travers la canopée des arbres et montrer la structure horizontale et verticale des forêts », explique l'ingénieur forestier espagnol Adrián Pascual Arranz, de l'Université du Maryland, lors d'un entretien par appel vidéo. Ce centre éducatif dirige la mission GEDI en collaboration avec le Goddard Space Flight Center de la NASA.

Maintenant que le changement climatique est de plus en plus évident – ​​il suffit de regarder la rapidité avec laquelle les records de chaleur sont battus et les événements extrêmes se produisent – ​​l’intérêt pour les données GEDI augmente. Le chercheur principal du projet, le professeur Ralph Dubayah de l'Université du Maryland, explique pourquoi dans un e-mail : « Les estimations de la structure forestière et de la biomasse du GEDI sont essentielles au succès des politiques environnementales mondiales, telles que l'équilibre mondial de l'Accord de Paris ( l’évaluation du degré de respect des accords climatiques), le MRV (le décompte de ce que chacun émet et absorbe) et pour la conservation de la biodiversité à l’échelle mondiale.

Dubayah ajoute que, grâce à leurs mesures, les chercheurs et autres utilisateurs disposent de données provenant d'endroits très inaccessibles comme l'Amazonie, la Patagonie ou les Andes. Ce sont des mesures extrêmement précises qui étaient impossibles il n’y a pas si longtemps.

Lors de l'appel vidéo, Matheus Nunes, écologiste tropical brésilien et également chercheur au GEDI, souligne que les mesures sont si détaillées qu'elles permettent de détecter même l'extraction sélective des bois les plus précieux, un crime plus discret et donc plus difficile. de poursuivre, mais qui endommage également les forêts.

Les informations sur la quantité de carbone stockée par une forêt apparaissent particulièrement précieuses étant donné la prolifération des marchés du carbone, qui permettent à ceux qui polluent excessivement de compenser en rémunérant ceux qui préservent davantage. «Qu'ils le disent ou non, tout le monde utilise nos données sur les marchés du carbone», souligne l'ingénieur forestier.

Carte de la biomasse mondiale préparée avec des mesures GEDI.

Les 25 milliards de mesures réalisées depuis son lancement dans l’espace fin 2018 sont accessibles à tous. Et gratuitement, grâce aux contribuables américains. « L'utilisation des données GEDI par la communauté scientifique et pour des applications opérationnelles a été impressionnante et a donné du pouvoir aux organisations et aux chercheurs du monde entier », déclare le chercheur principal de la mission.

Comment calculer la quantité de carbone stockée par une forêt ? Les chercheurs regardent cette empreinte de 25 mètres de diamètre que le laser tiré depuis une hauteur de 400 kilomètres laisse sur le sol après avoir traversé les cimes et les feuilles des arbres, ils estiment la hauteur de la forêt puis calculent la biomasse et la carbone de ce cercle « en utilisant des modèles déjà préalablement calibrés entre les mesures de terrain et les observations GEDI », explique Pascual. Grâce à ces modèles, ils savent que chaque tonne de biomasse forestière équivaut à 0,47 tonne de carbone stocké.

« Avec l'extension de la mission, nous disposerons de pratiquement 10 ans de données », explique Pascual, qui ajoute : « Cela nous permet également de comparer les zones où des actions ont été menées pour augmenter le carbone dans les forêts, comme les plantations, les forêts. gestion, prévention des incendies, arrêt de l'exploitation minière illégale, avec d'autres domaines où il n'y a pas eu ces actions.

  L'instrument GEDI (à droite) s'est amarré à la Station spatiale internationale.

Depuis quelques années, quiconque prend l'avion peut voir sur son billet l'empreinte carbone, les émissions de CO2 générées par son vol. Mais combien cela représente-t-il par rapport à la capacité de la forêt tropicale à les stocker ? Le stock de carbone stocké dans un hectare de la forêt la plus robuste et la plus saine du Brésil – comme le sanctuaire d'arbres géants de l'État du Pará avec des spécimens atteignant 80 mètres – équivaut aux vols de 5 000 voyageurs entre São Paulo et Brasilia. sur les compagnies aériennes commerciales. En privé, les chiffres montent en flèche.

Le réfrigérateur qui émet des rayons laser scrute la planète en suivant les orbites de la Station spatiale internationale, qui se répètent tous les trois jours. Le résultat est une carte détaillée qui montre la quantité de carbone stockée dans les différentes jungles et au sein de celles-ci dans les différentes zones, car elles sont si gigantesques que les différences sont énormes.

La plus grande forêt tropicale de la planète, l'Amazonie, occupe 5,3 millions de kilomètres carrés au Brésil et dans huit autres pays (Bolivie, Colombie, Équateur, Guyane, Guyane française, Pérou, Venezuela et Suriname). Il s'agit d'un territoire immense (comme les deux tiers des États-Unis) qui couvre des zones de végétation très robuste, avec une biodiversité et une très grande capacité d'absorption du carbone, et des zones qui, en raison de l'avancée de l'exploitation forestière illégale, du braconnage ou des cultures de soja. , sont dénudées, sans un seul arbre, ou là où la santé de la forêt s'est détériorée et avec elle sa capacité à absorber les gaz à effet de serre. Au cours des deux dernières décennies, la planète a perdu chaque année environ 30 000 à 40 000 kilomètres carrés de forêt primaire, selon Global Forest Watch.

Carte de la biomasse de l'Amazonie d'après les mesures de la mission GEDI.

Le scan de la mission GEDI permet également de mesurer l'effet de phénomènes naturels, comme les incendies, ou l'impact de l'homme sur les écosystèmes forestiers. Le chercheur Pascual affirme que ses données sont déjà utilisées par la Banque mondiale ou la FAO, dans des inventaires forestiers ou par des entreprises comme Planet, dans le domaine géospatial. Lui-même reçoit de fréquentes requêtes. L'ONG Conservación Amazónica lui a récemment écrit et souhaite inclure des données satellitaires dans ses rapports sur les effets de la déforestation et de l'exploitation minière illégale dans certaines régions du Pérou et de la Bolivie. La mission propose des tutoriels pour apprendre à traiter et utiliser vos données.

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