En 2024, des incendies de forêt ont ravagé l’Amazonie avec une intensité inédite depuis plus de 20 ans. Les flammes ont traversé d’immenses zones de forêt tropicale avant de gagner le Cerrado, une vaste savane tropicale qui couvre environ un cinquième du Brésil et s’étend jusqu’en Bolivie et au Paraguay.
Les feux ne sont pas un phénomène nouveau dans cette région. Pourtant, cette fois, l’impression était différente : l’ampleur a été plus grande, et les dégâts ont persisté plus longtemps.
De nouvelles recherches laissent désormais penser que les conséquences ont pu être bien plus graves que ce que l’on imaginait au départ. D’après les scientifiques, la quantité de carbone relâchée dans l’atmosphère pourrait atteindre jusqu’à trois fois les premières estimations.
Suivi des émissions de carbone des incendies en Amazonie
Pour analyser l’épisode, l’équipe a mobilisé l’intelligence artificielle afin d’exploiter des données satellitaires recueillies pendant les mois où les feux ont culminé, en août et septembre 2024. Plutôt que de tenter de mesurer directement le dioxyde de carbone, les chercheurs se sont appuyés sur le monoxyde de carbone, un gaz plus facilement observable depuis l’espace.
Jos de Laat, scientifique senior au Royal Netherlands Meteorological Institute et auteur principal de l’étude, a mené ces travaux avec des équipes de la Technical University of Dresden et de BeZero Carbon.
« Nous avons étudié une zone d’environ 4 million square kilometers (about 1.54 million square miles), où les incendies et la pollution les plus intenses étaient concentrés près de la frontière entre le Brésil et la Bolivie. Cela a eu de graves impacts sur la qualité de l’air dans toute la région », a-t-il déclaré.
« Nous avons constaté des écarts importants entre les niveaux de pollution atmosphérique modélisés et ceux observés. Les méthodes actuelles ne parviennent pas à reproduire ce que les satellites voient réellement, ce qui suggère que des sources d’émissions importantes ne sont pas prises en compte. »
Pourquoi les chiffres pourraient être erronés
Quantifier les émissions liées aux feux de végétation reste un exercice complexe. Les approches classiques s’appuient sur des estimations de la surface brûlée et sur l’intensité apparente des incendies. Mais ces méthodes peuvent passer à côté de ce qui se produit une fois les flammes retombées.
L’étude met en avant un élément majeur : la combustion lente (smoldering). Après le passage du front de feu, des matières organiques - comme les racines et la tourbe - peuvent continuer à brûler à bas bruit pendant plusieurs jours, voire plusieurs semaines.
Cette combustion diffuse, très fumante, émet de grandes quantités de carbone, tout en échappant souvent aux outils de suivi.
Pour combler cette faille, les chercheurs ont entraîné un système d’IA capable de traiter plus rapidement des données complexes. Ils ont ainsi pu confronter, sur plusieurs régions et plusieurs années, les observations satellitaires aux modèles existants. Le constat en ressort plus net - et préoccupant.
Monoxyde de carbone et incendies en Amazonie
Le monoxyde de carbone s’est révélé central dans cette avancée. Ce gaz toxique est produit quand la végétation brûle en manquant d’oxygène.
Le dioxyde de carbone concentre généralement l’attention, mais il est plus difficile à suivre depuis l’espace, car sa concentration est déjà élevée et relativement stable dans l’atmosphère - autour de 430 parts per million.
Le monoxyde de carbone, lui, est présent à des niveaux bien plus faibles, à moins de 0.2 parts per million. Cette différence facilite sa détection et rend beaucoup plus visibles les hausses soudaines.
Comme les feux émettent les deux gaz, le monoxyde de carbone sert de signal : il aide à estimer la quantité de dioxyde de carbone produite en parallèle. Les chercheurs ont ainsi disposé d’un outil plus sensible pour quantifier ce qui se passait réellement pendant les incendies.
Les outils spatiaux transforment le suivi des feux
Cette étude s’inscrit dans un programme plus large, Sense4Fire, financé par l’Agence spatiale européenne. Le projet combine des informations issues de plusieurs satellites Sentinel afin de suivre la dynamique des feux et le volume de carbone qu’ils émettent.
Parmi les instruments clés figure Sentinel-5P, lancé par l’Agence spatiale européenne (ESA) en October 2017. Son capteur, appelé Tropomi, scrute quotidiennement l’atmosphère et repère des gaz comme le monoxyde de carbone, le méthane et le dioxyde d’azote. Il offre aux scientifiques une vision plus claire et plus détaillée que les systèmes plus anciens.
« Les résultats de cet article soulèvent des questions sur la manière dont nous calculons les émissions de carbone dues aux feux, et en particulier le CO2, un gaz à effet de serre majeur et un moteur du réchauffement climatique », a indiqué Stephen Plummer, Earth Observation Applications Scientist à l’ESA.
« Les satellites d’observation de la Terre, tels que les Sentinels, contribuent à des jeux de données de plus en plus précis, nous donnant une compréhension bien plus claire de la façon dont le système Terre réagit et évolue. »
Les observations depuis l’espace constituent aussi une référence essentielle pour évaluer les modèles mondiaux du carbone et du climat - des outils indispensables pour éclairer les politiques climatiques que les décideurs doivent mettre en œuvre.
Repenser les émissions de carbone des incendies en Amazonie
La qualité des données est déterminante. Les modèles climatiques reposent sur des estimations robustes des volumes de carbone injectés chaque année dans l’atmosphère. Si les émissions dues aux incendies sont plus élevées que prévu, ces modèles pourraient devoir être ajustés.
Les méthodes et les données élaborées dans le cadre de ce projet seront intégrées à de futurs projets européens Horizon ainsi qu’au Copernicus Atmospheric Monitoring Service (CAMS), afin d’élargir leur utilisation et de continuer à les améliorer dans la durée.
Les feux de 2024 ont laissé une trace qui dépasse largement les surfaces brûlées. Ils ont mis en évidence des lacunes dans la façon dont les scientifiques mesurent l’un des processus les plus déterminants de la planète. Combler ces manques pourrait influencer la manière dont le monde se prépare à la prochaine saison des incendies.
L’étude complète a été publiée dans la revue Geophysical Research Letters.
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