Comment la science spatiale peut-elle aider à combattre le changement climatique ?
Si vous suivez l’actualité de la Station spatiale internationale, vous savez que des centaines d’expériences scientifiques ont déjà été effectuées en orbite terrestre basse, et que le rythme ne fait qu’augmenter. C’est une excellente nouvelle pour les scientifiques, tout particulièrement ceux qui se préparent depuis des années à avoir une expérience à bord de la Station, mais qu’est-ce que cela signifie pour nous, sur Terre ?
Si vous n’êtes pas passionné par les nanoparticules de plasma, la mesure subjective du temps en impesanteur ou que vous n’avez pas l’intention de vous rendre sur Mars prochainement, que vous apporte la science spatiale ?
Potentiellement beaucoup. Même si les résultats très spécifiques que vous découvrez de temps en temps dans des communiqués de presse n’en donnent pas l’impression, les expériences en science fondamentale effectuées à bord de la Station spatiale internationale pourraient en fait aider à sauver notre planète. Il suffit simplement de regarder au-delà des résultats initiaux et de se poser une question : comment ces informations pourraient-elles être utiles dans d’autres domaines ?
ASIM
Prenons l’exemple d’une expérience en science fondamentale appelée ASIM (Atmosphere-Space Interactions Monitor). Cet assortiment de caméras optiques, de photomètres et d’un détecteur de rayons X et de rayons gamma a été installé à l’extérieur de la Station en 2018. Il est conçu pour rechercher les décharges électriques — provenant de conditions météorologiques orageuses — qui s'étendent au-dessus des orages dans la haute atmosphère.
Cette expérience est couronnée de succès ; elle a décrit des éléments qui sont associés aux orages, comme les « jets bleus », les « farfadets » et les « sylphes » que nous ne pouvons pas observer ni étudier depuis la surface de la Terre. Elle a aussi observé la présence de courts sursauts gamma qui se forment au sein des éclairs électriques.
Il est très intéressant pour ceux qui étudient la science fondamentale de disséquer l’anatomie d’un orage, mais cela peut également fournir des renseignements précieux aux scientifiques qui étudient le changement climatique.
Orages et climat
Les orages se forment lorsque l’air chaud s’élève et entre en contact avec les couches d’air plus froid dans la haute atmosphère. Ce flux d’air emmène avec lui toutes les particules et tous les gaz à effet de serre présents dans les régions basses de l’atmosphère terrestre.
Les décharges électriques dans un nuage d’orage ont un effet chimique sur les gaz de l’air, et entrainent une concentration plus élevée de l’ozone et du protoxyde d’azote, des gaz à effet de serre qui sont à l’origine du changement climatique.
Le protoxyde d’azote est le 3e plus puissant gaz à effet de serre après le dioxyde de carbone et le méthane, et a le plus fort potentiel en termes de réchauffement planétaire. Pire, les effets négatifs de ces gaz sont encore plus prononcés à l’altitude élevée des orages.
Les décharges électriques de type couronne bleue font partie des décharges électriques responsables de ces modifications chimiques. La présence de ces décharges peut influer sur l’équilibre chimique de l’atmosphère, maintenant et à l’avenir. Nous savions peu de choses auparavant à propos de ce phénomène, mais grâce à ASIM, les décharges peuvent être mesurées depuis l’orbite terrestre basse et intégrées aux modèles climatiques.
L’étude des orages par l’intermédiaire d’ASIM permettra une meilleure compréhension de la progression et des effets du changement climatique, qui impacte le plus durement les régions tropicales.
Comme le dit Francisco Gordillo-Vazquez, scientifique principal à l'Institut d'astrophysique d'Andalousie (IAA-CSIC) et membre de l'équipe internationale d'ASIM : « La compréhension et les connaissances fondamentales peuvent avoir des avantages pratiques considérables et insoupçonnés. Les missions comme ASIM sont relativement bon marché par rapport aux programmes spatiaux commerciaux. Les connaissances acquises grâce à ce programme aideront à créer des bases solides sur lesquelles les futurs instruments spatiaux (commerciaux) pourront s’appuyer. »
Ces recherches seront extrêmement bénéfiques dans la lutte contre le changement climatique, d’autant plus qu’un climat plus chaud peut en premier lieu être à l’origine de davantage d’orages. Meilleure sera notre compréhension, et mieux nous serons capables d'éviter les effets négatifs.