La lumière change au-dessus du Colorado. Le rouge indique une diminution de la lumière, l'or indique une lumière accrue. Crédit :Université d'État du Colorado
Alors que la pandémie de coronavirus se poursuit dans son quatrième mois aux États-Unis, Les Américains se sont adaptés à des circonstances radicalement différentes. Alors que beaucoup travaillent maintenant à domicile, d'autres sont à la recherche de nouveaux emplois. Les voyages ont ralenti à un filet, et rencontres sociales, des mariages aux remises de diplômes, ont été annulés.
L'impact de ces changements est perceptible même depuis l'espace. Au Cooperative Institute for Research in the Atmosphere (CIRA) de la Colorado State University, les scientifiques qui étudient la Terre à l'aide de satellites constatent une diminution drastique des polluants atmosphériques, comme le dioxyde d'azote et le dioxyde de soufre, autour du monde. La qualité de l'air s'est nettement améliorée, à mesure que les émissions des véhicules et de l'industrie sont réduites.
Mais ce n'est pas seulement un air plus pur qui marque ces changements sociétaux. En utilisant un capteur qui détecte les faibles niveaux de lumière visible la nuit, les scientifiques peuvent même cartographier les changements dans l'endroit où les gens vivent et où ils vont.
Un capteur qui voit les lumières
Le capteur Day/Night Band (DNB) qui vole sur deux satellites NOAA a joué un rôle déterminant dans la découverte de nombreuses nouvelles caractéristiques de notre planète. Le DNB voit également les lumières de la ville - des marqueurs brillants de la civilisation humaine qui illuminent le ciel nocturne. A bord d'un satellite qui orbite autour de la terre toutes les 90 minutes, le DNB peut détecter les changements de ces lumières entre chaque nouveau viaduc - avant et après les ouragans, par exemple, voir des endroits où les tempêtes ont détruit l'infrastructure électrique.
Comparaison de lumière de Pékin. Les feux rouges indiquent les zones où les lumières sont éteintes en raison de la pandémie, avec de l'or indiquant des quantités de lumière nouvelles/augmentées. Crédit :Université d'État du Colorado
Les scientifiques ont constitué une base de données de sources lumineuses pour l'ensemble de la planète, et en comparant ces moyennes à long terme avec ce que l'on peut voir aujourd'hui, ils peuvent détecter des changements dans la façon dont les gens réagissent à la crise pandémique. Steven Miller, un scientifique principal et directeur adjoint du CIRA, avec des partenaires de la Colorado School of Mines et de l'Université du Wisconsin, a traité plusieurs images de comparaison présentées par la NOAA.
"Le Day/Night Band nous a ouvert les yeux sur l'environnement nocturne d'une manière qu'aucun autre capteur dans l'espace ne peut, " dit Miller, qui, avec des collègues, s'efforce de fournir aux agences des images de comparaison utilisant les données DNB. "Mais la seule chose qui le distingue vraiment des autres types de données satellitaires est sa capacité à capturer la dimension humaine - il offre l'épiphanie de notre propre existence et coexistence dans le cadre de la biosphère terrestre."
Où les lumières sont allumées, Et hors
L'une des premières choses que l'on peut voir à partir de ces comparaisons avant-après est l'endroit où les gens ne sont pas – les lumières qui sont éteintes dans les usines, les aires de rassemblement communales, et les principaux corridors de voyage et de commerce, par exemple. Voir où les lumières sont éteintes révèle les impacts sociaux et économiques directs des fermetures et des mises en quarantaine. D'autre part, sur Pékin, des augmentations notables et uniformes de la lumière de février à mars indiquent un retour à la normale dans la région ; l'uniformité de l'augmentation légère démontre la forte influence centrale du gouvernement chinois dans la conduite de la politique sociale et économique, même dans les zones reculées.
À l'aide des données recueillies par Chris Elvidge à la Colorado School of Mines, nous pouvons regarder de plus près le Colorado, où il est possible de comparer la différence entre les lumières de l'aéroport international de Denver et de la base aérienne de Buckley, à quelques kilomètres au sud. Alors que le trafic aérien vers l'aéroport de Denver diminuait avec la réduction des déplacements civils, L'imagerie DNB montre une diminution marquée du côté nord de l'aéroport, où se trouvent les terminaux passagers. A l'extrémité sud, cependant, une augmentation de la lumière suggère une augmentation des vols cargo, peut-être lié à l'augmentation des achats en ligne alors que les achats en magasin ont chuté. Les lumières accrues de Buckley AFB révèlent comment le travail critique de sécurité nationale à Buckley continue de « briller, " sans relâche.
La lumière change sur Long Island, NEW YORK. Crédit :Université d'État du Colorado
Other shifts in human behavior are noted by where the lights are now brighter than before. Over New York City, the lights of apartments in Manhattan are dimmed, while in the exurbs of Long Island, summer houses and second homes belonging to the wealthiest residents of New York City are now blazing with light. For those with resources, the coronavirus pandemic marks a shift in their physical location – one large enough to be seen from space.
Eager for new satellite applications
As the impacts of the COVID-19 pandemic continue to play out, scientists at CSU and CIRA are eager to find new applications for the satellite data. The utility of these measurements could prove valuable to sociologists and public health services, providing data that directly map how people respond to situations that limit and alter their patterns of movement. Correlations between economic output and the measurable changes of light emitted could be valuable to economic researchers and government agencies. As many areas of the country prepare to reopen, while other regions hunker down for spikes in cases, seeing the differences from space could provide additional insight both now and for the future.
"It will be interesting to see, in retrospect, how 2020 plays out in the U.S.– will it be marked by a single March/April anomaly, or will it be a year bookended by dramatic changes to our lights, and to our lives?, " Miller commented. "There is a story, or perhaps riddle, behind each change that we see – tied to human behaviors, economic drivers, and vulnerabilities. What we learn from this latest bout with COVID-19 can help to inform planners on what to expect if there is a next time, and perhaps from a societal response perspective, lessons on how to duck and dodge at least some of its punches."
Regardless of changes, scientists at CSU be constantly monitoring, looking at the Earth from space, and ready to assist with new data from unexpected sources.
