La NASA décolle de l’URCA
En septembre, la NASA débarque à l'université de Reims Champagne-Ardenne (URCA), prête à s’envoler pour une nouvelle aventure scientifique. En collaboration avec le pôle de recherche et d'innovation AEROLAB de l’unité mixte de recherche GSMA (UMR CNRS 7331), la NASA vient effectuer une campagne de mesures novatrice. L'objectif : étudier les particules d'aérosol et les gaz à effet de serre (GES) liés aux feux de biomasse et à l'activité volcanique jusqu’à la stratosphère grâce au site unique de lâcher de ballons atmosphériques de l'URCA.
Les aérosols, de minuscules particules en suspension, peuvent provenir de sources naturelles comme les éruptions volcaniques et les feux de forêt, et influencer le climat en réfléchissant ou en absorbant la lumière du soleil. S’il est bien établi que les éruptions volcaniques de moyenne ou grande ampleur peuvent affecter la stratosphère pendant des mois, voire des années, l'influence croissante des incendies de forêt sur les aérosols stratosphériques et les GES est un domaine de recherche émergent. Cette problématique devient de plus en plus cruciale avec l'augmentation des feux de forêt, comme en 2022, où plus de 780 000 hectares ont été consumés en Europe selon l'EFFIS (Système européen d'information sur les feux de forêt). C'est dans cette optique que l'URCA et la NASA ont uni leurs efforts pour multiplier les observations dans la stratosphère, afin de mieux saisir l'impact de ces phénomènes sur le climat.
Une recherche essentielle pour le climat
Pour comprendre le lien entre feux de forêt, éruptions volcaniques, particules d’aérosol et GES, il faut effectuer des mesures dans une zone géographique et atmosphérique spécifique. Les équipes ont déjà procédé à divers relevés à travers le monde ; à Reims, elles vont œuvrer à éclaircir ces interactions. Comprendre ce lien est essentiel pour mieux appréhender l'impact des feux de biomasse et de l’activité volcanique sur le bilan radiatif et donc sur le dérèglement climatique. Le climat est une machine complexe, dont il est important de cerner chaque engrenage.
Plus de vingt vols sont prévus, si les conditions météorologiques le permettent, avec des ballons atteignant des altitudes vertigineuses jusqu'à 30 km d’altitude. Cette campagne de mesures est la seconde. La première, menée de novembre 2021 à janvier 2022, avaient envoyé 17 ballons et abouti à une publication scientifique de renom. [1]
Afin d’effectuer ce type de mesure, l’URCA a développé depuis 2018 une infrastructure propre de lâcher de ballons sondes.
Un site de lâcher de ballons unique et ouvert à la collaboration
L'URCA dispose d’un des rares sites en Europe permettant de faire des lâchers de ballon léger (<3kg) et moyen (<6 kg). De plus, AEROLAB a mis au point, en collaboration avec le CNES, des systèmes très particuliers : des ballons « plafonnants » légers dilatables. Contrairement aux ballons traditionnels qui montent jusqu'à une altitude de 30 km avant d’éclater, les ballons « plafonnants » permettent de choisir et de maintenir une altitude de vol précise. Ils peuvent ainsi voler plus longtemps et couvrir des zones plus larges, offrant une flexibilité précieuse pour les scientifiques.
Avec plus de 200 lâchers à son actif, le site de l'URCA est conçu pour accueillir des chercheurs du monde entier, favorisant la collaboration internationale. De plus, il est labellisé ICOS grâce à sa tour de mesures au sol et au dispositif de mesure COCOON, des acronymes bien connus des spécialistes. Unique en son genre, ce site est une véritable pépinière de recherches scientifiques de pointe, permettant de développer des connaissances cruciales sur notre atmosphère.
Une campagne prometteuse
La campagne de mesures menée par la NASA et l'URCA représente une avancée significative dans l'étude des particules d'aérosol et des GES liés aux feux de biomasse et à l'activité volcanique. Grâce à cette collaboration internationale, des données précises seront récoltées, permettant de mieux comprendre l'impact de ces phénomènes sur le climat. Le choix de ce site unique de lâcher de ballons atmosphériques de l'URCA, avec ses ballons « plafonnants », témoigne d’une infrastructure exceptionnelle pour mener une recherche de pointe.
Ce travail exemplaire contribue de manière significative à notre compréhension des interactions atmosphériques, et perpétue l’esprit d’ouverture à la collaboration internationale de ce site unique.
Qu'est-ce qu'un ballon stratosphérique ou ballon météorologique ?
Un ballon stratosphérique ou ballon météorologique est un outil précieux pour l'étude de l'atmosphère. Ce sont les seuls porteurs qui peuvent atteindre des altitudes aussi élevées, bien au-delà de ce que les avions sont capables, permettant ainsi de recueillir des données dans la stratosphère, région de l'atmosphère difficile à explorer.
Comme l’illustre la photo, la chaîne de vol est composée d’un ballon en latex rempli d’hélium, d’un système de contrôle (séparation, GPS, communication satellite…), d’un parachute pour la redescente après la séparation du ballon, et enfin de la nacelle scientifique qui effectue les mesures.
Ils sont utilisés pour diverses applications, telles que la surveillance météorologique, l'étude des phénomènes climatiques et la recherche scientifique.
[1] N. Dumelié and Coauthors, (2024). Toward Rapid Balloon Experiments for Sudden Aerosol Injection in the Stratosphere (REAS) by Volcanic Eruptions and Wildfires. Bulletin of the American Meteorological Society, 105(1), https://doi.org/10.1175/BAMS-D-22-0086.1
