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Comment les images quotidiennes de la Terre entière vont changer notre façon de voir les choses

Le 14 février, une société appelée Planet Labs a lancé 88 petits satellites. Combiné à ses satellites préexistants et à la récente acquisition de la société d’imagerie par satellite Terra Bella, cela signifie qu’elle exploite plus de satellites que toute autre société au monde.

Chaque unité a la taille d’un pain et comprend un télescope cylindrique en or relié à un capteur d’image CCD (similaire aux capteurs de haute qualité et à faible bruit des appareils photo numériques haut de gamme), ainsi qu’un 20 km sur 20 km d’images sur un réseau de stations au sol.

Avec cette capacité accrue - les satellites, appelés Doves, se répandent actuellement autour de la Terre et déploient leurs panneaux solaires -, Planet pourra atteindre son objectif initial: imager chaque jour la totalité de la masse terrestre de la Terre.

Dove-Satellite.jpg Chaque satellite, appelé Colombe, a la taille d’une miche de pain. (Planet Labs)

«Nous avons vraiment longuement réfléchi à tous les problèmes du monde et à ce que nous pourrions faire en utilisant des satellites pour aider ces choses, pour nourrir les affamés, pour permettre aux gens d'avoir accès à de l'eau propre, aux secours en cas de catastrophe, pour mettre fin à la déforestation, »Déclare Will Marshall, cofondateur et PDG de Planet. «Nous pensons que l'imagerie de la planète sur une base plus régulière peut aider de manière significative nombre de ces défis mondiaux."

Planet vend l'accès à leurs images à diverses industries, des entreprises agricoles aux entreprises de cartographie des consommateurs, en passant par les gouvernements. Les images sont utilisées pour surveiller la gestion de l'agriculture et des forêts, ainsi que pour planifier le renseignement et les interventions en cas de catastrophe, mais elles offrent un potentiel considérable pour la résolution des problèmes environnementaux.

Une image satellite prise au-dessus de la Louisiane avant l'inondation (Planet Labs) Une image satellite prise au-dessus de la Louisiane après une inondation (Planet Labs)

Marshall utilise l'exemple de la déforestation: les données satellitaires peuvent nous indiquer où et à quel moment elles se produisent, mais les images actuelles ne sont suffisamment détaillées que toutes les quelques années. «Vous pouvez vous réveiller à la fin de ces quelques années et il y a un trou énorme en Amazonie», dit-il. "C'est bon à savoir, mais il est trop tard pour faire quoi que ce soit."

So Planet a lancé son programme ambassadeur, qui met des images à disposition gratuitement des chercheurs qui l'utilisent pour des projets académiques.

«Un chaînon manquant essentiel entre les résultats en matière de durabilité et le développement d'une finance plus durable ou d'une économie mondiale plus durable réside dans l'amélioration des données, qui entourent ce qui se passe réellement», déclare Tara O'Shea, analyste en impact chez Planet. «Comment le quantifiez-vous? Comment traduisez-vous la recherche environnementale en outils concrets?

17 décembre 2015: un satellite capture l'image d'un parc solaire à Qinghai, en Chine. (Planet Labs) 27 février 2016: La ferme solaire s'agrandit. (Planet Labs) 30 janvier 2017: La ferme continue de croître. (Planet Labs)

Actuellement, le programme fournit des données à environ 160 chercheurs, dans divers domaines écologiques et même humanitaires. En voici trois qui utilisent chacun des informations similaires - fichiers TIFF contenant des images de résolution moyenne de la Terre - de différentes manières.

Shootout à l'OK Coral

Greg Asner est professeur de science du système terrestre à la Carnegie Institution for Science de Stanford. Normalement, il vole dans un laboratoire mobile à bord d'un avion Dornier Do 228 appelé Carnegie Airborne Observatory. Il utilise des techniques d'imagerie détaillées pour acquérir des données sur la biodiversité située au-dessous de lui: quelles espèces et combien vivent dans une région donnée. Bien que les données de Planet ne puissent pas évaluer directement la biodiversité, elles lui permettent de choisir des domaines sur lesquels se concentrer. Les informations quotidiennes des Colombes lui donnent une vue stratégique, et l'observatoire renseigne les détails.

«Si vous pouvez regarder n'importe où sur la planète chaque jour, où voulez-vous mettre l'accent sur la science de la conservation?», Déclare Asner. "Les endroits qui peuvent changer rapidement, c'est vraiment la réponse."

Il a trouvé un bon exemple dans les îles Spratly, une collection d'atolls coralliens dans la mer de Chine méridionale. Au fur et à mesure que les eaux de mer se réchauffent, les coraux disparaissent, dans un processus appelé blanchissement. À l'aide d'images de Planet, Asner a identifié les atolls, puis a plongé pour regarder de plus près. Au lieu de planer dans l'avion, il a effectué des relevés sous-marins du corail afin de vérifier si les données satellitaires donnaient des indications sur l'état de santé fondamental des récifs. Il en publie les résultats dans la revue Remote Sensing, dans Ecology and Conservation .

«Nous avons prouvé que les données de la planète permettent de visualiser non seulement l'emplacement de ces atolls, mais également la quantité de récifs coralliens qu'ils possèdent», explique Asner.

Il s'avère que le corail des îles Spratly est relativement sain par rapport aux récifs du monde entier, ce qui en fait une cible de protection idéale. Mais les îles sont aussi particulièrement menacées - la mer de Chine méridionale est une zone litigieuse qui attire le pouvoir militaire de toute la région. «Il est ironique, triste et déconcertant que toutes ces forces armées y opèrent et qu’elles détruisent ces récifs à la main», dit-il.

Allure glaciaire

Andreas Kääb est professeur de géoscience à l’Université d’Oslo. Il mesure le débit des glaciers en Patagonie, en Nouvelle-Zélande, en Alaska, dans l’Himalaya et ailleurs. Les glaciers sont liés au changement climatique et ont une incidence sur le niveau de la mer à l'échelle mondiale. Mais leur débit peut aussi avoir un effet considérable localement, sur les écosystèmes et les communautés en aval, lorsque les lacs d'eaux de fonte se développent, sont bloqués par la glace et éclatent.

Les images quotidiennes permettent à Kääb de suivre les glaciers en mesurant le mouvement des crevasses et autres éléments visibles sur leur surface. Il analyse ensuite les données pour comparer les taux de différents glaciers et prédire ceux qui seront le plus affectés par les changements de température. "L'objectif est alors de prévoir tôt, ou de reconnaître quel glacier pourrait poser problème, " dit-il.

En 2016, dans la région du Karakoram, à la frontière indo-pakistanaise, Kääb a détecté un glacier inhabituellement rapide, parcourant plusieurs mètres par jour, et l'a regardé traverser une rivière et l'arrêter. Au fil des semaines, l'eau s'est accumulée derrière le glacier, jusqu'à ce que la glace flotte à la surface de l'eau et que la rivière se libère.

Il y a eu des dégâts matériels, mais personne n'a été blessé. Ces informations pourraient facilement être utilisées pour mettre au point un système d’alerte rapide pour ce type d’inondations dans le monde.

«Le taux de répétition élevé des données de la planète est très important», dit-il. "Si vous obtenez cette information seulement toutes les deux semaines ... nous pourrions rater les changements importants."

Études de terrain

Meha Jain, professeure adjointe en informatique et justice de l'environnement à l'Université du Michigan, étudie les effets des changements environnementaux sur les petites exploitations agricoles de deux hectares ou moins en Inde. À cette échelle, les données de Planet lui permettent de repérer des champs individuels. Des collègues de Stanford ont créé une simulation qui compare les données aux indices de végétation, et Jain utilise ces indices pour suivre la production.

Pendant ce temps, CIMMYT, le Centre international d’amélioration du maïs et du blé, offre aux agriculteurs indiens un dispositif d’épandage d’engrais qui distribue la matière plus équitablement que les méthodes traditionnelles éparses à la main. «Nous utilisons des données satellitaires pour cartographier les rendements dans le temps et voir si nous pouvons capter les impacts de ces interventions depuis l'espace», a déclaré Jain.

Au cours des deux dernières années, Jain a évalué 200 champs dans l'État du Bihar, dans le nord-est de l'Inde, dont la moitié a été fertilisée selon la nouvelle méthode, l'autre moitié à la main. Jusqu'à présent, les travaux de Jain ont révélé un avantage de rendement de 7 à 10% lorsque l'épandeur est utilisé.

«L’agriculture est la principale source de subsistance d’environ 70% de la population rurale de l’Inde. Par conséquent, toute augmentation de la production que nous pouvons avoir n’est pas seulement une question de sécurité alimentaire, mais aussi une question de bien-être», dit-elle.

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