Ces images, en utilisant les données du satellite Copernicus Sentinel-5P, montrent les concentrations moyennes de dioxyde d'azote de mars à avril (panneaux supérieurs) et de juillet à août (panneaux inférieurs) en 2019 et 2020, et leurs cartes de différence. Après une forte baisse des colonnes observée lors du confinement en mars-avril 2020, la majorité de l'Europe est revenue à des niveaux similaires de concentration de dioxyde d'azote en 2019, sauf pour les grandes villes, où les niveaux de dioxyde d'azote restent inférieurs à ceux de 2019. Crédit :données Copernicus Sentinel (2019-20), traité par KNMI/BIRA-IASB
La pollution de l'air est l'un des plus grands problèmes environnementaux de notre époque. Selon un nouveau rapport de l'Agence européenne pour l'environnement (AEE), la pollution de l'air est aujourd'hui responsable d'un décès sur huit en Europe. Les observations du satellite Copernicus Sentinel-5P ont été vitales pour suivre l'évolution de la pollution atmosphérique, en particulier les concentrations de dioxyde d'azote, à travers l'Europe.
Cette année, les données satellitaires ont été largement utilisées pour surveiller les fluctuations de la qualité de l'air provoquées par des mesures strictes de COVID-19. Le satellite Copernicus Sentinel-5P, dans le cadre du programme européen Copernicus, a cartographié en permanence l'évolution de la pollution de l'air depuis son lancement en 2017.
Des scientifiques de l'Institut météorologique royal des Pays-Bas (KNMI) et de l'Institut royal belge d'aéronomie spatiale (BIRA-IASB) ont utilisé les données satellitaires de Sentinel-5P et des données au sol afin de mettre en évidence la corrélation entre COVID-19 et les effets de pollution de l'air en Europe.
Le graphique ci-dessous montre les concentrations moyennes de dioxyde d'azote dans cinq grandes villes européennes :Milan, Madrid, Paris, Berlin et Budapest. Le panneau supérieur montre les concentrations (en utilisant une moyenne mobile de 14 jours) en 2019 par rapport à 2020 en utilisant les données Sentinel-5P, tandis que le panneau inférieur montre des observations in situ.
Les nuances de gris désignent les périodes de confinement en 2020, passant progressivement de mesures strictes (gris foncé) à des mesures lâches (gris clair). Les pourcentages indiqués en rouge représentent la réduction en 2020 par rapport à 2019 sur la même période.
Ce graphique montre les concentrations moyennes de dioxyde d'azote dans cinq grandes villes européennes. Le panneau supérieur montre les concentrations (en utilisant une moyenne mobile de 14 jours) en 2019 par rapport à 2020 en utilisant les données du satellite Copernicus Sentinel-5P, tandis que le panneau inférieur montre des observations in situ. Les nuances de gris désignent les périodes de confinement en 2020, passant progressivement de mesures strictes (gris foncé) à des mesures lâches (gris clair). Les pourcentages indiqués en rouge représentent la diminution de la colonne en 2020 par rapport à 2019 sur la même période. Crédit :contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2019-20), traité par KNMI/BIRA-IASB
Les données montrent que les réductions les plus fortes de 40 à 50 % ont été observées lors de la première étape du verrouillage dans le sud de l'Europe, spécifiquement l'Espagne, Italie et France. En juillet et août 2020, les données suggèrent que les concentrations sont toujours de 10 à 20 % inférieures aux niveaux pré-COVID.
Bas Mijling, scientifique de l'atmosphère au KNMI, commentaires, « Les mesures de quarantaine mises en œuvre à Berlin ont entraîné une baisse d'environ 20 % avec de petites variations observées jusqu'en août 2020. En Europe de l'Est, l'impact des mesures a été généralement moins dramatique qu'en Europe du Sud, et en France, où des réductions d'environ 40 à 50 % ont été observées pendant les fermetures strictes de mars et avril. D'autres recherches sont actuellement en cours dans le cadre du projet ICOVAC de l'ESA, ou étude d'impact des mesures de confinement liées au COVID-19 sur la qualité de l'air et le climat."
Jenny Stavrakou, scientifique de l'atmosphère au BIRA-IASB, ajoute, « L'impact de la météorologie sur les observations de dioxyde d'azote pourrait être important et ne doit pas être négligé. C'est pourquoi il est nécessaire d'analyser les données sur des périodes plus longues, pour mieux estimer l'impact de l'activité humaine sur les observations."
Elle continue, "Pour la comparaison moyenne mensuelle de 2019 et 2020, nous estimons une incertitude sur la réduction induite par COVID-19 d'environ 15-20%. En comparant les réductions des données satellitaires et des données au sol pour différentes villes, nous trouvons un accord satisfaisant des différences se situant bien dans les incertitudes dues à la variabilité météorologique."
Ce graphique montre les concentrations moyennes de dioxyde d'azote sur la région de la Ruhr, estuaire de l'Escaut, Vallée du Pô et sud de l'Angleterre. Les graphiques montrent les concentrations (en utilisant une moyenne mobile de 14 jours) en 2019 par rapport à 2020 en utilisant les données du satellite Copernicus Sentinel-5P. Les nuances de gris désignent les périodes de confinement en 2020, passant progressivement de mesures strictes (gris foncé) à des mesures lâches (gris clair). Les pourcentages indiqués en rouge représentent la diminution de la colonne en 2020 par rapport à 2019 sur la même période. Crédit :contient des données Copernicus Sentinel modifiées (2019-20), traité par KNMI/BIRA-IASB
Chef de mission Copernicus Sentinel-5P de l'ESA, Claus Zehner, dit, "Ce qui est vraiment remarquable, c'est le bon accord entre les données du satellite Sentinel-5P et les mesures au sol. Cela démontre que la surveillance de la qualité de l'air depuis l'espace peut contribuer à des rapports réguliers sur la qualité de l'air dans les pays européens, ce qui n'a été fait que, jusque là, en utilisant des mesures au sol.
Les fermetures autour de mars-avril en Europe ont entraîné une baisse significative des niveaux de dioxyde d'azote dans les zones densément peuplées et industrialisées d'Europe, y compris la région de la Ruhr en Allemagne et la vallée du Pô dans le nord de l'Italie.
Ces baisses sont attribuées à la contribution importante du trafic, ainsi que des secteurs industriel et énergétique aux niveaux de dioxyde d'azote. Les concentrations semblent revenir à des niveaux proches de la normale en juillet-août 2020, sauf sur les grandes villes où les activités humaines n'ont pas encore totalement repris.
Le dioxyde d'azote est libéré dans l'atmosphère lors de la combustion du carburant des véhicules, centrales électriques, et les installations industrielles et peuvent avoir des impacts importants sur la santé humaine, augmentant la probabilité de développer des problèmes respiratoires. Le Copernicus Sentinel-5P est équipé de l'instrument Tropomi, un instrument de pointe qui détecte l'empreinte unique des gaz atmosphériques pour imager les polluants atmosphériques avec plus de précision et à une résolution spatiale plus élevée que jamais.
