NISAR aidera les chercheurs à explorer comment les changements dans les écosystèmes forestiers et humides de la Terre affectent le cycle mondial du carbone et influencent le changement climatique.
Une fois lancée début 2024, la mission satellite radar NISAR offrira des informations détaillées sur deux types d’écosystèmes – les forêts et les zones humides – essentiels à la régulation naturelle des gaz à effet de serre dans l’atmosphère qui sont à l’origine du changement climatique mondial.
NISAR est une mission conjointe de la NASA et de l’ISRO (Indian Space Research Organisation), et lorsqu’ils sont en orbite, ses systèmes radar sophistiqués balayeront presque toutes les surfaces terrestres et glacées de la Terre deux fois tous les 12 jours. Les données recueillies aideront les chercheurs à comprendre deux fonctions clés des deux types d’écosystèmes : la capture et la libération du carbone.
Les forêts retiennent le carbone dans le bois de leurs arbres ; les zones humides le stockent dans leurs couches de sol organique. La perturbation de l’un ou l’autre système, qu’elle soit graduelle ou soudaine, peut accélérer la libération de dioxyde de carbone et de méthane dans l’atmosphère. Suivre ces changements de couverture terrestre à l’échelle mondiale aidera les chercheurs à étudier les impacts sur le cycle du carbone, les processus par lesquels le carbone se déplace entre l’atmosphère, la terre, l’océan et les êtres vivants.
« La technologie radar du NISAR nous permettra d’avoir une perspective globale de la planète dans l’espace et le temps », a déclaré Paul Rosen, scientifique du projet NISAR au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. « Cela peut nous donner une vision très fiable de l’évolution exacte des terres et des glaces de la Terre. »
Suivi de la déforestation
La foresterie et d’autres changements dans l’affectation des terres représentent environ 11 % des émissions nettes de gaz à effet de serre d’origine humaine. Les données du NISAR amélioreront notre compréhension de la manière dont la perte de forêts dans le monde influence le cycle du carbone et contribue au réchauffement climatique.
« À l’échelle mondiale, nous ne comprenons pas bien les sources et les puits de carbone des écosystèmes terrestres, en particulier des forêts », a déclaré Anup Das, scientifique des écosystèmes et co-responsable de l’équipe scientifique ISRO NISAR. « Nous espérons donc que NISAR contribuera grandement à résoudre ce problème, en particulier dans les forêts les moins denses, qui sont plus vulnérables à la déforestation et à la dégradation. »
Le signal du radar en bande L du NISAR pénétrera les feuilles et les branches du couvert forestier, rebondissant sur les troncs d’arbres et le sol en contrebas. En analysant le signal réfléchi, les chercheurs pourront estimer la densité du couvert forestier sur une superficie aussi petite qu’un terrain de football. Avec des passages orbitaux successifs, il pourra suivre si une section de forêt a été éclaircie ou défrichée au fil du temps.
Les données, qui seront collectées tôt le matin et le soir et par tous les temps, pourraient également fournir des indices sur la cause du changement, comme une maladie, une activité humaine ou un incendie.
Il s’agit d’un ensemble important de capacités pour étudier de vastes forêts tropicales, souvent couvertes de nuages, comme celles des bassins du Congo et de l’Amazonie, qui perdent des millions d’acres boisés chaque année. Le feu libère directement du carbone dans l’air, tandis que la détérioration des forêts réduit l’absorption du dioxyde de carbone atmosphérique.
Les données pourraient également contribuer à améliorer la comptabilisation de la déforestation et de la dégradation des forêts, ainsi que de la croissance des forêts, alors que les pays qui dépendent de l’exploitation forestière tentent d’adopter des pratiques plus durables, a déclaré Josef Kellndorfer, membre de l’équipe scientifique NISAR et fondateur d’Earth Big Data. LLC, un fournisseur de grands ensembles de données et d’outils analytiques pour la recherche et l’aide à la décision. « La réduction de la déforestation et de la dégradation est une solution facile pour résoudre une partie substantielle du problème mondial des émissions de carbone », a-t-il ajouté.
Surveillance des inondations dans les zones humides
Les zones humides présentent un autre casse-tête en matière de carbone : les marécages, tourbières, tourbières, forêts inondées, marais et autres zones humides retiennent 20 à 30 % du carbone du sol terrestre, bien qu’ils ne constituent que 5 à 8 % de la surface terrestre.
Lorsque les zones humides sont inondées, les bactéries travaillent à digérer la matière organique (principalement des plantes mortes) présente dans le sol. Grâce à ce processus naturel, les zones humides constituent la plus grande source naturelle de méthane, un gaz à effet de serre puissant, qui bouillonne à la surface de l’eau et se propage dans l’atmosphère. Pendant ce temps, lorsque les zones humides s’assèchent, le carbone qu’elles stockent est exposé à l’oxygène, libérant du dioxyde de carbone.
« Ce sont d’énormes réservoirs de carbone qui peuvent être libérés dans un laps de temps relativement court », a déclaré Erika Podest, membre de l’équipe scientifique du NISAR et chercheuse sur le cycle du carbone et les écosystèmes au JPL.
On comprend moins bien comment l’évolution des températures et des précipitations due au changement climatique – ainsi que les activités humaines telles que le développement et l’agriculture – affectent l’étendue, la fréquence et la durée des inondations dans les zones humides. NISAR sera en mesure de surveiller les inondations et, grâce à des passages répétés, les chercheurs pourront suivre les variations saisonnières et annuelles des inondations des zones humides, ainsi que les tendances à long terme.
En couplant les observations des zones humides du NISAR avec des données distinctes sur les émissions de gaz à effet de serre, les chercheurs devraient obtenir des informations qui éclaireront la gestion des écosystèmes des zones humides, a déclaré Bruce Chapman, membre de l’équipe scientifique du NISAR et chercheur sur les zones humides du JPL. « Nous devons veiller à réduire notre impact sur les zones humides afin de ne pas aggraver la situation climatique », a-t-il ajouté.
NISAR devrait être lancé début 2024 depuis le sud de l’Inde. En plus de suivre les changements des écosystèmes, il collectera des informations sur le mouvement de la terre, aidant ainsi les chercheurs à comprendre la dynamique des tremblements de terre, des éruptions volcaniques, des glissements de terrain, ainsi que des affaissements et des soulèvements (lorsque la surface s’enfonce et monte). Il suivra également les mouvements et la fonte des glaciers et de la glace marine.