Le torchage, dans lequel l’excès de gaz naturel est intentionnellement brûlé dans l’air, est l’un des moyens par lesquels le méthane est libéré par les installations pétrolières et gazières. La mission EMIT de la NASA, opérationnelle depuis plus d’un an, a démontré sa capacité à détecter les émissions de méthane et d’autres gaz à effet de serre provenant de l’espace.
Depuis son lancement il y a 16 mois, le spectromètre imageur EMIT à bord du Station spatiale internationale a montré sa capacité à détecter bien plus que de simples minéraux de surface.
Plus d’un an après avoir détecté pour la première fois des panaches de méthane depuis son perchoir à bord de la Station spatiale internationale (ISS), les données de l’instrument EMIT de la NASA sont désormais utilisées pour identifier les émissions de sources ponctuelles de gaz à effet de serre avec une compétence qui a surpris même ses concepteurs.
Mission et capacités d’EMIT
Abréviation de Earth Surface Mineral Dust Source Investigation, EMIT a été lancé en juillet 2022 pour cartographier 10 minéraux clés à la surface des régions arides du monde. Ces observations liées aux minéraux, déjà accessibles aux chercheurs et au public, contribueront à mieux comprendre comment la poussière projetée dans l’atmosphère affecte le climat.
La détection du méthane ne faisait pas partie de la mission principale de l’EMIT, mais les concepteurs de l’instrument s’attendaient à ce que le spectromètre imageur en ait la capacité. Aujourd’hui, avec plus de 750 sources d’émissions identifiées depuis août 2022 – certaines petites, d’autres situées dans des endroits éloignés et d’autres persistantes dans le temps – l’instrument a plus que donné ses résultats à cet égard, selon une nouvelle étude publiée dans la revue Avancées scientifiques.
EMIT a identifié un groupe de 12 panaches de méthane dans une zone de 400 kilomètres carrés du sud de l’Ouzbékistan le 1er septembre 2022. L’instrument a capturé l’amas en un seul coup, appelé scène par les chercheurs. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Émissions de méthane et changement climatique
« Au début, nous étions un peu prudents quant à ce que nous pouvions faire avec l’instrument », a déclaré Andrew Thorpe, technologue de recherche au sein de l’équipe scientifique EMIT de l’Institut. NASAdu Jet Propulsion Laboratory de Californie du Sud et auteur principal de l’article. «Cela a dépassé nos attentes.»
En sachant d’où proviennent les émissions de méthane, les exploitants de décharges, de sites agricoles, d’installations pétrolières et gazières et d’autres producteurs de méthane ont la possibilité d’y remédier. Le suivi des émissions de méthane d’origine humaine est essentiel pour limiter le changement climatique, car il offre une approche rapide et relativement peu coûteuse pour réduire les gaz à effet de serre. Le méthane persiste dans l’atmosphère pendant environ une décennie, mais pendant cette période, il est jusqu’à 80 fois plus puissant pour piéger la chaleur que le dioxyde de carbone, qui reste pendant des siècles.
Lorsque des vents forts sur un continent soulèvent de la poussière de roche minérale (telle que la calcite ou la chlorite), les particules en suspension dans l’air peuvent parcourir des milliers de kilomètres et affecter des continents complètement différents. La poussière en suspension dans l’air peut réchauffer ou refroidir l’atmosphère et la surface de la Terre. Cet effet de chauffage ou de refroidissement est au centre de la mission EMIT (Earth Surface Mineral Dust Source Investigation) de la NASA. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Des résultats surprenants
EMIT s’est avéré efficace pour repérer les sources d’émission à la fois importantes (des dizaines de milliers de livres de méthane par heure) et étonnamment petites (jusqu’à des centaines de livres de méthane par heure). Ceci est important car cela permet d’identifier un plus grand nombre de « super-émetteurs » – des sources qui produisent des parts disproportionnées des émissions totales.
La nouvelle étude documente comment EMIT, sur la base de ses 30 premiers jours de détection de gaz à effet de serre, peut observer 60 à 85 % des panaches de méthane généralement observés lors des campagnes aériennes.
Dans un coin reculé du sud-est de la Libye, EMIT a détecté le 3 septembre 2022 un panache de méthane qui émettait environ 979 livres (444 kilogrammes) par heure. C’est l’une des plus petites sources détectées jusqu’à présent par l’instrument. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Comparaison avec la détection aéroportée
À plusieurs milliers de pieds au-dessus du sol, les instruments de détection de méthane à bord des avions sont plus sensibles, mais pour garantir l’envoi d’un avion, les chercheurs doivent être informés au préalable qu’ils détecteront du méthane. De nombreuses zones ne sont pas examinées parce qu’elles sont considérées comme trop éloignées, trop risquées ou trop coûteuses. De plus, les campagnes qui ont lieu couvrent des zones relativement limitées pendant de courtes périodes.
D’autre part, à environ 400 kilomètres d’altitude sur la station spatiale, EMIT collecte des données sur une large bande de la planète, en particulier les régions arides situées entre 51,6 degrés de latitude nord et sud. Le spectromètre imageur capture des images de 80 kilomètres sur 80 kilomètres de la surface – les chercheurs les appellent « scènes » – y compris de nombreuses régions qui étaient hors de portée des instruments aéroportés.
« Le nombre et l’ampleur des panaches de méthane mesurés par EMIT autour de notre planète sont stupéfiants », a déclaré Robert O. Green, un chercheur. JPL chercheur scientifique principal et chercheur principal de l’EMIT.
Cette vidéo accélérée montre le bras robotique Canadarm2 de la Station spatiale internationale manœuvrant la mission EMIT de la NASA à l’extérieur de la station. Extraction du EspaceX Le vaisseau spatial Dragon a démarré vers 17 h 15 PDT le 22 juillet et s’est terminé à 10 h 15 PDT le 24 juillet. Certaines parties de l’installation ont été omises, tandis que d’autres ont été accélérées. Crédit : NASA
Détections scène par scène
Pour faciliter l’identification des sources, l’équipe scientifique d’EMIT crée des cartes des panaches de méthane et les publie sur un site Web, avec des données sous-jacentes disponibles au centre d’archives actives distribuées (LP DAAC) conjoint NASA-United States Geological Survey Land Processes. Les données de la mission sont disponibles pour être utilisées par le public, les scientifiques et les organisations.
Depuis qu’EMIT a commencé à collecter des observations en août 2022, il a documenté plus de 50 000 scènes. L’instrument a repéré un groupe de sources d’émissions dans une région rarement étudiée du sud de l’Ouzbékistan le 1er septembre 2022, détectant 12 panaches de méthane totalisant environ 49 734 livres (22 559 kilogrammes) par heure.
De plus, l’instrument a repéré des panaches bien plus petits que prévu. Captée dans un coin reculé du sud-est de la Libye le 3 septembre 2022, l’une des plus petites sources émettait jusqu’à présent 979 livres (444 kilogrammes) par heure, sur la base des estimations de la vitesse du vent local.
En savoir plus sur la mission EMIT
EMIT a été sélectionné dans le cadre de l’appel d’offres Earth Venture Instrument-4 de la Division des sciences de la Terre de la Direction des missions scientifiques de la NASA et a été développé au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, géré pour l’agence par Caltech à Pasadena, en Californie. Les données de l’instrument sont disponibles au NASA Land Processes Distributed Active Archive Center pour être utilisées par d’autres chercheurs et par le public.
