Un satellite pour recenser les eaux à la surface de la Terre

Où est l'eau sur Terre ? Dans les mers et les océans bien sûr, mais aussi dans les fleuves et rivières et dans les lacs. Et pour la première fois, une mission spatiale va observer presque toute l'eau à la surface de la planète.

SWOT (surface water and ocean topography) est un satellite altimétrique développé conjointement par la NASA et le CNES – comme l'ont été avant lui Topeix-Poseidon ou la série des Jason. Dédié à la mesure de la hauteur des océans, ce dernier-né va révolutionner les observations grâce à ses capacités très poussées. Le nouvel instrument KARIN le dote d'une capacité à voir plus de détails puisque la résolution est meilleure mais aussi à balayer la totalité du globe. "Tout ce que l'on voyait avec les précédents satellites, les grands courants, le gulf stream, etc. vont être observés avec une résolution améliorée d'un facteur 10" détaille Thierry Lafon, responsable de la mission au Centre National d'Etudes Spatiales. "Cela va faire apparaître sous nos yeux tous ces petits phénomènes comme les gyres, les tourbillons, les filaments très énergiques au coeur des grands courants de circulation. Ils jouent un rôle majeur dans les échanges entre l'atmosphère et les océans et vont devenir compréhensible" ajoute t-il.

Observer l'océan "vivre"

En balayant la terre par bande de 120 kilomètres de large, SWOT repassera au même endroit tous les 11 jours ce qui permettra d'avoir la dynamique des phénomènes océaniques. La mesure de la hauteur des océans sera poursuivie mais avec une précision toujours améliorée par rapport aux précédents satellites d'altimétrie. La précision désormais atteinte est de 0,5 cm. Observer l'océan "vivre", c'est mieux comprendre le rôle de la "pompe biologique" ou comment les échanges entre océan de surface et océan profond conduisent à capturer le CO2 de l'atmosphère pour l'envoyer dans les profondeurs. Ces échanges couplés à la température ou la salinité sont aussi cruciaux pour générer la nourriture des êtres qui peuplent la mer, depuis le plancton jusqu'au grands cétacés. Les océans sont essentiels à la machine climatique car outre qu'ils stockent une partie du carbone que nous émettons, ils sont à l'origine de la moitié de l'oxygène que nous respirons. Sans océan, pas de vie sur terre.

L'autre grande mission de SWOT est la mesure de l'eau douce de surface, celle des lacs et rivières. Depuis 891 kilomètres d'altitude, SWOT va scruter environ 1 million de kilomètres de fleuves et rivières. "Nous aurons accès à la topographie des fleuves grâce aux observations de SWOT et également la pente des fleuves, ce qui permettra de calculer leur débit et d'avoir une meilleure compréhension des bassins versants" souligne Pascale Ultré-Guerard du CNES. Une donnée clé pour gérer les inondations mais aussi pour évaluer la quantité d'eau de surface , l'eau d'irrigation à l'heure où les périodes de sécheresse sont de plus en plus longues. Pour gérer la navigation, pour suivre l'énergie hydro-électriques, ces mesures sont essentielles. Plus généralement, à l'heure où les experts du GIEC insistent sur le cycle de l'eau, gravement affecté par le réchauffement climatique, SWOT et son ultra précision seront indispensables pour mieux prédire.

Trois ans de mission minimum

Les lacs, dès lors qu'ils mesurent au moins 250 mètres (on estime leur nombre à 20 millions sur terre), seront accessibles au satellite. Il pourra quantifier l'eau douce stockée et suivre l'évolution de ce stock. Pendant les 3 ans minimum que doit durer cette mission, la quantité de données générée s'annonce phénoménale. Il a donc fallu anticiper d'autant que 8 terabits sont générés par jour "mais une fois traités pour les rendre faciles d'accès aux utilisateurs se transforment en 20 terabits journaliers qu'il faut traiter, stockés, envoyés aux Etats-Unis et délivrés aux utilisateurs" précise Thierry Lafon. C'est à Toulouse que seront reçues ces mégadonnées, preuve de la confiance accordée par la NASA aux experts français du CNES.