Magic2026 : Surveillance de la composition de l'atmosphère et des gaz à effet de serre grâce à des campagnes multi-instruments
L'objectif de la campagne MAGIC 26 est de mieux connaître la concentration et la répartition du dioxyde de carbone CO2 et du méthane CH4 au-dessus des zones humides et des feux de biomasse. Calibration/validation sous trace de satellite.
Vers une meilleure connaissance des flux de gaz à effet de serre
Les plus grandes incertitudes concernant les sources et les puits naturels de dioxyde de carbone et de méthane proviennent de la région tropicale. On estime que les émissions de CH4 des zones humides du seul bassin amazonien contribuent à environ 15 % des émissions mondiales des zones humides et à environ 8 % des émissions mondiales totales ; l'Amérique du Sud représente environ 10 % des émissions de combustion de biomasse tropicale avec une grande diversité de biomes et de conditions d'incendie. Ces émissions devraient augmenter considérablement au cours de ce siècle en raison du réchauffement climatique rapide. Par conséquent, la surveillance et la quantification de ces flux de GES sont des priorités scientifiques. Cependant, les études récentes restent affectées par le manque de mesures des réseaux terrestres, qui sont difficiles à déployer et à maintenir, et par des défis techniques affectant les capacités des satellites, principalement en raison de la forte couverture nuageuse dans les tropiques.
S’appuyant sur l’initiative MAGIC menée par le CNRS et le CNES, qui a débuté en 2017 et a vu la réalisation de 6 campagnes de mesures majeures avec le soutien supplémentaire de l’ESA, d’EUMETSAT et du DLR, la campagne à grande échelle MAGIC-Tropics se déroulera au Brésil à l’été 2026 pour répondre à deux objectifs principaux : déterminer la contribution des zones humides et des émissions de combustion de biomasse aux bilans de gaz à effet de serre au Brésil, et valider les mesures spatiales dans la région tropicale. Pour atteindre ces objectifs, des observations coordonnées au sol, aéroportées (avion et ballon) et par satellite seront combinées à l’échelle régionale pour couvrir divers écosystèmes clés et sources naturelles. Une vingtaine d’équipes de recherche internationales devraient se joindre à cette vaste campagne dans le but de pérenniser l’un des nouveaux sites de lancement de ballons pour des mesures de profil régulières.
Safire au coeur de la composante aéroportée de la campagne
Deux avions de recherche français seront déployés : SAFIRE ATR42 et l'avion léger Gerfaut. L'ATR42 de SAFIRE emportera un ensemble complet d'instruments de mesure : des échantillonneurs d'air (Picarro, SPIRIT, sondes d'ozone) et deux lidars : lidars vent (ONERA LiVe) et aérosol. Des ballons seront déployés pour mesurer les profils de CH4 et de CO2 à partir de plusieurs sites, du sol à la basse stratosphère (~25 km), en complément des avions, et fourniront des informations précieuses sur la haute troposphère et la basse stratosphère, un élément clé pour valider les colonnes pondérées par satellite et évaluer les modèles de transport et de chimie. Enfin, une chambre à gaz de flux et plusieurs spectromètres au sol mesurant les colonnes de gaz pondérées seront déployés à plusieurs endroits au cours des campagnes, pour correspondre aux survols des satellites et étudier les gradients de gaz.
Volant à différentes altitudes, de la couche limite jusqu'à 7 km, les avions survoleront plusieurs régions du Brésil, ciblant les zones humides (par exemple la région du Pantanal) et les décharges. Des plans de vol seront élaborés pour maximiser la couverture des sources par les trajectoires au sol des satellites, en étroite coordination avec les lancements de ballons et les mesures au sol.
En plus du déploiement d'instruments, des efforts spécifiques seront consacrés au développement de cadres de modélisation qui soutiendront la campagne elle-même ainsi que l'exploitation des données recueillies. La modélisation du transport atmosphérique à l'échelle régionale sera utilisée pour évaluer les inventaires d'émissions régionaux à nationaux et couplée aux inversions globales.
