Scientifiques internationaux, y compris des chercheurs de l'Université de Leicester, utilisent des capteurs spatiaux pour surveiller la santé des terres autour du Gange en Inde, abrite environ 500 millions de personnes.

Le Gange traverse l'Inde et le Bangladesh. Des scientifiques britanniques et indiens utilisent des capteurs sur des plates-formes spatiales et de véhicules aériens sans pilote (UAV) pour cartographier une zone - un nouvel Observatoire de la zone critique (CZO) - sur les rives du bassin du Gange.

Le CZO englobe des terres agricoles riches, cependant, l'imprévisibilité climatique combinée à l'épuisement des eaux souterraines et aux niveaux élevés de pauvreté menacent directement les moyens de subsistance des communautés agricoles vivant dans le bassin du Gange.

Le projet, financé par UKRI Science and Technology Facilities Council (STFC) par le biais du Global Challenges Research Fund du Royaume-Uni, rassemblera l'expertise britannique et indienne pour générer de nouvelles observations scientifiques qui feront progresser notre compréhension de l'utilisation durable des terres, des systèmes alimentaires sûrs et résilients et la sécurité de l'eau.

Le CZO a été créé par Rajiv Sinha et ses collègues de l'Indian Institute of Technology Kanpur (IITK) dans le cadre d'un effort international visant à déterminer comment les interactions entre la terre et l'atmosphère au sein de l'écosystème CZO sont affectées par les perturbations anthropiques et environnementales. Le CZO, soutenu par le ministère indien des Sciences de la Terre (MoES), dispose d'un réseau d'instrumentation hydrométéorologique dont les données sont collectées depuis plus d'un an. Le CZO sera complété par des capteurs infrarouges thermiques à haute résolution et des mesures dans le cadre du projet STFC.

Les scientifiques de l'espace Harjinder Sembhi et Darren Ghent, du Département de physique et d'astronomie de l'Université de Leicester, surveillera le CZO en utilisant les températures de surface terrestre (LST) dérivées des données collectées par l'instrument SLSTR (Sea and Land Surface Temperature Radiometer), embarqué à bord de la mission européenne Sentinel 3A et calibré à l'installation d'étalonnage du centre spatial STFC RAL.

Le chef de projet Harjinder Sembhi a déclaré :« Ce projet consiste à utiliser des observations SLSTR de haute qualité pour caractériser comment la végétation est affectée par les pratiques agricoles (telles que les régimes d'irrigation et la rotation des cultures) et identifier comment le changement climatique affecte le paysage. Avec nos partenaires ONG , The Flow Partnership-UK et The Energy and Resources Institute, nous diffuserons des informations grâce à l'engagement des parties prenantes avec les décideurs politiques et les communautés agricoles et co-développons des stratégies fondées sur des preuves pour faire de futures recommandations politiques. »

L'équipe de Leicester et le scientifique de l'IITK, Sachidanand Tripathi, installeront des radiomètres de haute qualité au CZO pour fournir la première opportunité d'évaluer la qualité des mesures SLSTR dans la plaine indo-gangétique (IGP). Co-investigateur Darren Ghent, qui dirige les activités SLSTR LST au sein du Sentinel-3 Mission Performance Center, affirme que cette validation renforcera la capacité au Royaume-Uni à évaluer les performances du produit de données LST opérationnel Sentinel-3 et facilitera l'évaluation de l'instrument et des algorithmes dans des environnements à température plus élevée, ce qui peut informer l'équipe d'étalonnage STFC.

Le co-investigateur Martin Wooster du King's College de Londres travaillera avec l'IITK pour générer la première cartographie approfondie de la végétation CZO, combustion des résidus de récolte et propriétés de surface à l'aide de caméras thermiques et hyperspectrales haute résolution embarquées sur des drones. Les observations scientifiques recueillies au cours d'une campagne de mesure dédiée seront mises en œuvre dans des modèles terrestres et hydrologiques pour dériver des estimations de flux et d'émissions en aval.

En plus d'importantes productions scientifiques, ce projet offrira des opportunités d'échange de chercheurs qui stimuleront le renforcement des capacités dans le domaine des capteurs spatiaux pour la surveillance du sol et de l'atmosphère.