Des panaches de plusieurs polluants d'origine anthropique (particules fines et monoxyde de carbone notamment) situés au niveau du sol ont été détectés au-dessus de la Chine pour la première fois depuis l'espace. Ces travaux ont été effectués par une équipe du Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (CNRS / UPMC / UVSQ)1 en collaboration avec des chercheurs belges et avec le soutien du CNES, à partir des mesures du sondeur infrarouge IASI2 lancé à bord du satellite MetOp3. Leurs résultats inédits sont publiés en ligne sur le site de la revue Geophysical Research Letters le 17 janvier 2014. Ils constituent une avancée majeure afin d'améliorer le suivi de la pollution régionale et l'anticipation d'épisodes de pollution localisés, notamment en Chine.

Malgré les efforts du gouvernement chinois pour réduire les émissions de surface, la Chine est confrontée de manière récurrente à des événements de forte pollution atmosphérique. C'est devenu un véritable enjeu de santé publique, car chaque année, plus de 300 000 décès prématurés en Chine sont dus à la pollution atmosphérique. En janvier 2013, Pékin a fait face à une pollution sans précédent, principalement due à la combinaison de la consommation saisonnière de charbon et de conditions météorologiques défavorables (absence de vent et inversion de température) piégeant les polluants au niveau du sol. Dans de nombreuses régions, les concentrations atmosphériques des particules fines (PM) ont atteint des valeurs considérées comme nuisibles pour la santé humaine et dépassant près de 40 fois le seuil préconisé par l'Organisation mondiale de la santé sur une journée (25 µg/m3).

Afin de suivre la pollution locale et régionale, la Chine possède un réseau de surveillance de la qualité de l'air fournissant en continu des mesures de polluants clés incluant les PM, le monoxyde de carbone (CO) et le dioxyde de souffre (SO2). Cependant la répartition géographique des stations de mesure est sporadique, ce qui rend difficile la prévision des développements d'épisodes de pollution. Dans ce contexte, les observations satellitaires s'avèrent très précieuses en raison de leur excellente couverture géographique et résolution horizontale. Mais ces mesures présentent l'inconvénient d'être surtout sensibles entre 3 et 10 km d'altitude. Déterminer la composition de l'atmosphère à proximité du sol restait jusqu'à présent compliqué avec des satellites.

Les chercheurs ont mis en évidence que le sondeur IASI était, contre toute attente, capable de détecter des panaches de polluants même tout près du sol sous réserve de réunir deux paramètres: les conditions météorologiques doivent être stables, ce qui favorise l'accumulation de polluants au niveau du sol, et il faut une différence de température importante entre le sol et l'air juste au-dessus de la surface terrestre. IASI a ainsi mesuré en janvier 2013 au-dessus de Pékin et des villes alentour des concentrations très élevées de polluants d'origine anthropique tels que le CO et le SO2, l'ammoniac (NH3) et des aérosols de sulfates d'ammonium. Le sondeur infrarouge IASI s'avère donc adapté à la surveillance de ces polluants dans de telles conditions.