Les pays signataires de l’Accord de Paris de 2015 se sont engagés à maintenir la hausse de la température moyenne mondiale « bien en dessous » de 2 °C. Tous les cinq ans, ils doivent publier des «contributions déterminées au niveau national» (NDC), décrivant leurs actions pour réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) et s’adapter aux impacts du changement climatique.
Les pays devront donc suivre leurs émissions de carbone non seulement au niveau national, mais aussi à l’échelle des « super-émetteurs » individuels tels que les centrales électriques, les mégapoles, les raffineries et les usines géantes, responsables ensemble de près de la moitié de la production totale de l’humanité. de GES.
Fin 2025 ou 2026, l’UE prévoit de lancer sa paire de satellites « CO2M » (Copernicus Anthropogenic CO2 Monitoring Mission) dont la mission sera d’y contribuer.
Importante preuve de principe pour le CO2M
Mais maintenant, les scientifiques ont montré qu’un tel suivi à la source est déjà possible, même avec les satellites existants, pour les « super-émetteurs » comme la centrale électrique de Bełchatów en Pologne. Pour cette preuve de principe, ils ont utilisé cinq années de mesures du satellite « Orbiting Carbon Observatory 2 » (OCO-2 ; lancé en 2014) de la NASA et de l’instrument OCO-3, attaché depuis 2019 à la Station Spatiale Internationale (ISS) .
Ce succès est une réalisation importante, car les missions OCO ont été conçues pour mesurer les émissions de carbone à des échelles spatiales beaucoup plus grandes.
« Ici, nous montrons pour la première fois qu’il est déjà possible de mesurer les changements dans les émissions de CO2 d’une grande centrale électrique, avec les observations des satellites de suivi du CO2 existants », a déclaré le Dr Ray Nassar, scientifique de l’atmosphère à Environnement et Changement climatique Canada, Toronto, et le premier auteur de l’étude, publiée en Frontières en télédétection.
La plus grande centrale électrique d’Europe
La centrale électrique au lignite (lignite) de Bełchatów est la plus grande centrale thermique d’Europe et la cinquième au monde. Ici, les unités sont parfois mises hors service et de nouvelles mises en service, tandis que le plus souvent, les unités sont temporairement arrêtées pour maintenance. Pour être utiles, les satellites et les instruments comme OCO-2 et OCO-3 doivent immédiatement détecter les changements dans les émissions de CO2 dus à ces changements de fonctionnement – et ici, Nassar et ses collègues montrent pour la première fois qu’ils le peuvent.
Le CO2 est émis par les cheminées de 300 mètres de haut à Bełchatów et transporté par le vent sous la forme d’un panache invisible, d’environ 10 à 50 km de long et à 550 mètres au-dessus de la Terre. OCO-2, qui orbite autour de la Terre à une altitude de 705 km, passe tous les 16 jours à proximité ou directement au-dessus de Bełchatów. OCO-3 orbite à une altitude de 420 km et passe plus fréquemment au-dessus ou à proximité de Bełchatów. OCO-3 a la capacité supplémentaire de balayer dans les deux sens à travers une région, offrant une meilleure couverture locale ou une vue plus large.
Tous les survols ou viaducs ne conviennent pas
Les satellites peuvent évaluer « l’amélioration » du CO2 (CO2 supplémentaire émis par une source) uniquement en l’absence de nuages et lorsque le panache ne passe pas au-dessus de grandes étendues d’eau ou de montagnes. Ils mesurent « XCO2 », la concentration moyenne de CO2 dans une colonne directement en dessous, en soustrayant la valeur de fond actuelle (localement, en moyenne 415 ppm) autour du panache.
Ensemble, OCO-2 et OCO-3 ont fourni 10 ensembles de données appropriés sur le panache de CO2 au-dessus de Bełchatów entre 2017 et 2022.
Excellent accord entre les données observées et prédites
Les chercheurs ont comparé les mesures depuis l’espace aux estimations des émissions de Bełchatów, sur la base de sa production d’électricité quotidienne connue. Les mesures se sont avérées suivre de près les prévisions quotidiennes. Cela prouve qu’aujourd’hui encore, les satellites existants peuvent suivre les émissions en temps quasi réel pour des installations comme Bełchatów. Par exemple, OCO-2 a détecté une baisse prononcée mais transitoire des émissions de Bełchatów entre juin et septembre 2021, en raison d’arrêts pour maintenance.
Tout est clair pour le CO2M
Les résultats sont prometteurs : ils indiquent que CO2M, avec une couverture spatiale conjointe environ cent fois supérieure à OCO-2 et OCO-3, sera en mesure de répondre aux besoins futurs.
« La capacité d’obtenir les informations les plus précises sur les émissions de CO2 des « super-émetteurs », tels que la centrale électrique de Bełchatów, à travers le monde renforcera la transparence de la comptabilité carbone et, espérons-le, contribuera finalement à réduire ces émissions », a déclaré Nassar. .
« Cette capacité future conduira à une amélioration des informations sur les émissions de CO2 à l’échelle des pays, des villes ou des installations individuelles, améliorant la transparence dans le cadre de l’Accord de Paris et soutenant les efforts visant à réduire les émissions à l’origine du changement climatique. »
Suivi des réductions d’émissions de CO2 depuis l’espace : une étude de cas dans la plus grande centrale électrique à combustible fossile d’Europe, Frontières de la télédétection (2022). DOI : 10.3389/frsen.2022.1028240