Home

Présentation du projet

Le projet vise à utiliser les données de satellites dédiés à l'observation des gaz à effet de serre, en premier lieu le CO2, pour en déduire des informations sur les émissions et leur localisation à la surface de la Terre.A ce jour, les estimations d'émissions de gaz à effet de serre sont principalement issues de méthodologies d'inventaire et de modélisation des émissions. Dans un pays ou une région, on compte par exemple les consommations en carburant, charbon, etc ; et en connaissant les émissions par unité de combustible on en déduit les émissions en un endroit donné. C'est une méthode qui est pertinente mais qui a plusieurs limitations :

• Elle repose sur la constitution de beaucoup de statistiques, ce qui fait que les inventaires de certains pays sont affectés d'une grande incertitude ; et qu'il est difficile de faire ces estimations pour des échelles infra-nationales ;
• Les modélisations d'émissions elles-mêmes sont parfois affectées d'incertitudes (quel est le volume d'émission lié à la déforestation d'un hectare ? Pour ça, il faut avoir un bon modèle du contenu carbone de la forêt en question, et ça peut être délicat) ;
• La spatialisation précise des émissions n'est pas évidente ;
• La méthode ne repose pas sur une observation directe des gaz à effet de serre.

Par conséquent, on essaye d'apporter des données d'une autre source, celles des satellites observant les gaz à effet de serre. Quelques mots sur ces satellites : il s'agit de satellites lancés dans les quinze dernières années, dont le premier but n'est pas d'observer les émissions de gaz (le flux) mais les concentrations (le stock) dans l'atmosphère ; car ils ont d'abord été lancés pour aider à comprendre le cycle mondial du carbone. La principale donnée récupérée par ces satellites est la valeur estimée de CO2 dans une colonne atmosphérique au dessus d'un point à la surface de la Terre. On utilise principalement OCO-2, un satellite de la Nasa, mais il existe aussi GOSAT de l'agence spatiale japonaise qui est un peu plus ancien.

La résolution spatiale n'est pas très fine (de l'ordre du kilomètre) et la fauchée, ou largeur de la bande d'acquisition, est de 8km environ ; c'est donc très étroit, on a plus des données "1-dimension" le long d'une bande que de vraies images. Une fois retirés les points perdus par présence de nuage ou par ensoleillement insuffisant à des latitudes élevées en hiver, il peut falloir plusieurs années pour qu'un point soit couvert. L'une des principales difficultés, est de passer des observations des concentrations (qui résultent de l'ensemble du cycle du carbone mondial) à des émissions locales à la surface de la Terre, par exemple aux émissions d'une centrale à charbon proche de la bande acquise. Les méthodes envisagées par le projet s'inscrivent dans la logique de celles de la communauté de géosciences, en particulier de l'IPSL. Schématiquement : il s'agit de détecter les pics au sein du profil de concentration, d'extraire la tendance du background pour estimer l'amplitude de l'anomalie due à une émission locale, puis d'utiliser des données de vent pour estimer la localisation et l'amplitude de l'émission causant ce pic de concentration. La méthodologie de base, sur laquelle le projet apporte des variations, est détaillée ici : https://www.researchgate.net/publication/339447015_Observing_carbon_dioxide_emissions_over_China's_cities_with_the_Orbiting_Carbon_Observatory-2

En ce moment, l'équipe travaille donc dans plusieurs directions :

• Rassembler et fusionner différentes sources de données d'inventaire en gaz à effet de serre
• Reproduire les résultats des équipes de Frédéric Chevallier sur une plus grande emprise de données ;
• Proposer d'autres modèles de détection des anomalies dans les profils de concentration.

Organisation

• L'équipe est dotée d'un canal Slack qui regroupe la majorité des échanges.
• La gestion de projet est réalisée sur board Trello dédié
• Une réunion de suivi de projet se tient chaque mercredi à 19h30 sur Slack
• Des groupes de travail sont par ailleurs organisés pour développer le projet, en général le week-end.