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Un observatoire des gaz à effet de serre en plein coeur de Paris

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Un observatoire des gaz à effet de serre en plein coeur de Paris

TCCON-Paris, premier site TCCON dans une mégapole européenne

L’agglomération parisienne représente moins de 2% de la superficie métropolitaine, mais contribue à elle seule à environ 13% des émissions de CO2 fossiles en France. Depuis juin 2015, le campus Jussieu de l’UPMC héberge le tout premier site d’observation TCCON dans une mégapole européenne. Le spectromètre à très haute résolution par transformation de Fourier (FTS-Paris) opéré par le laboratoire d’études du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères (LERMA, UPMC/CNRS/Observatoire de Paris/Université de Cergy-Pontoise/ENS), fournit une mesure de la concentration des gaz à effet de serre et des polluants atmosphériques influençant le climat et la qualité de l'air en Île-de-France.

 

Le réchauffement climatique global est un enjeu majeur qui dépend des activités anthropiques, des choix énergétiques et du développement économique des pays. Sachant que les 3/4 des émissions de dioxyde de carbone (CO2) lié à la combustion fossile, proviennent des régions urbanisées, il est primordial de surveiller et de quantifier précisément les émissions des polluants urbains, leurs variabilités et leurs tendances.

 

La plateforme QualAir

Le spectromètre par transformation de Fourier (FTS-Paris), en opération depuis 2007, constitue l’un des instruments majeurs de la plateforme expérimentale QualAir de l'institut Pierre-Simon Laplace et de l'UPMC pour mesurer et analyser les polluants de l'air d'une grande métropole comme Paris. Équipé d'éléments optiques, de sources internes et de détecteurs, ce spectromètre permet de couvrir un très large domaine spectral allant de l'ultraviolet à l'infrarouge pour sonder un grand nombre de gaz atmosphériques à l’état de trace (gaz à effet de serre, gaz responsables de la pollution urbaine, composés organiques volatils…).

 

Dans le cas des observations atmosphériques, le spectromètre est associé à un héliostat. Ce dernier installé sur la terrasse de la barre 45-46, collecte et transfère le rayonnement solaire après traversée de l’atmosphère au spectromètre situé dans la salle expérimentale de l’étage inférieur. En mode de mesure TCCON, l’instrument FTS-Paris sonde l’atmosphère dans le proche infrarouge pour surveiller les composés gazeux comme CO2, CH4, N2O, HF, CO, H2O et HDO.

 

Dôme de l’héliostat installé sur la terrasse de la barre 45-46. Mesure en absorption solaire. © Géraldine Bachmann pour l'UPMC.  Schéma de principe du FTS-Paris avec son héliostat. D. R.

 

À gauche, zoom d’un spectre atmosphérique autour des bandes d’absorption de CO2. À droite, spectre atmosphérique (absorption de CO2 à 1,6 µm). D. R.

 

Le site TCCON-Paris

Plusieurs vastes réseaux d’observation atmosphérique exploitant différentes techniques de mesures (TCCON, NDACC, GEOmon, Aeronet…) ont été mis en place afin de fournir des données routinières et de précision pour un maximum de composés clés de l’atmosphère et pour une large couverture spatiale.

 

Le réseau international TCCON (Total Carbon Column Observing Network) est dédié à l’observation des gaz à effet de serre, notamment le CO2. Les mesures sont absolues et standardisées avec une grande précision (0,1% relatif) et une large couverture globale (29 sites répartis sur différents continents et îles). En lien avec le site TCCON dans la forêt d’Orléans, le site parisien propose un cadre unique et privilégié pour valider les nouvelles missions spatiales, pour quantifier les gradients et sources de CO2 et pour étudier l’influence des émissions d’une mégacité. Le suivi à long terme des polluants atmosphériques et des gaz à effet de serre permet d’étudier leur évolution dans l’atmosphère (variabilité et tendance).

Pour en savoir plus :

Laboratoire d’études du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères (LERMA, UPMC/CNRS/Observatoire de Paris/Université de Cergy-Pontoise/ENS)Nouvelle fenêtre

 

Le réseau TCCON, Total Carbon Column Observing NetworkNouvelle fenêtre

 

Le site TCCON-ParisNouvelle fenêtre

 

Yao Té est maître de conférences UPMC. Pascal Jeseck est ingénieur de recherche CNRS. Christof Janssen est chargé de recherche CNRS.



13/07/15