Un compteur d'aérosols à bord d'un ballon-sonde, voici un nouvel outil qui pourrait aider à suivre le déplacement des nuages de cendres volcaniques. C'est pour tester ce dispositif qu'une campagne vient d'être menée en Islande par une équipe de ballonniers du CNES.
Détecter la présence de cendres volcaniques...
Lâcher du 1er ballon-sonde le 19 juillet à Keflavik, en Islande. Crédits: CNES. Avril 2010, le volcan islandais Eyjafjöll rentre en éruption et le trafic aérien est paralysé pendant 5 jours. "Si on avait eu une meilleure connaissance de la concentration et de la dispersion des cendres volcaniques, on aurait sans doute pu éviter de bloquer, par principe de précaution, toute la navigation aérienne", remarque Nicolas Verdier, responsable de la filière ballons traceurs troposphériques du CNES.
C'est ainsi que l'équipe de Jean Baptiste Renard, du Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace
(1), et l'industriel Environnement SA ont l'idée de miniaturiser un compteur d'aérosols - ces fines particules en suspension dans l'atmosphère - et de l'embarquer à bord d'un ballon-sonde pour pister les nuages de cendres en temps réel.
"Jusqu'à présent, ce dispositif était utilisé à des fins des recherches, explique Nicolas Verdier. Mais avec de petits appareils (400 g environ), on peut espérer l'utiliser de façon systématique en cas d'éruption volcanique." Pour tester son efficacité, une 1ere campagne de mesures est organisée en Islande, près de Reykjavik, du 18 ou 24 juillet 2011 avec le concours de l'office météorologique Islandais (IMO).
Les petits compteurs d'aérosols, baptisé LOAC pour "Light Optical Aerosol Counter", sont installés à bord de 3 ballons-sondes de l'IMO. Et les résultats sont au rendez-vous: des aérosols sont détectées durant les 2h30 de vol de chaque ballon et ce, jusqu'à 30 km d'altitude.
... et suivre le déplacement des nuages de particules
Trajectoire de vol 3D du 1er ballon-sonde lâché en Islande le 19 juillet. Crédits: Google Earth. Prochaine étape pour que ce dispositif devienne l'outil de prédilection des météorologues: faire perdre encore quelques dizaines de grammes au compteur d'aérosols LOAC et le tester à bord des ballons troposphériques, capables de séjourner pendant plusieurs jours dans l'atmosphère.
"On espère pouvoir embarquer cet instrument à bord d'un ballon pressurisé de couche limite
(2) afin de pouvoir suivre les particules du nuage volcanique durant tout son voyage à travers l'atmosphère et donc de pouvoir estimer son évolution au fil du temps", se projette déjà Nicolas Verdier.
Trajectoire de vol 2D du 2e ballon-sonde lâché en Islande le 20 juillet. Crédits: Google map. En attendant, l'instrument de mesures LOAC va être sollicité pour déceler d'autres types d'aérosols, d'origine naturelle ou humaine.
"2 campagnes sont à venir, évoque Nicolas Verdier. La campagne TraqA, programmée en 2012, dont l'objectif est de mesurer la pollution industrielle depuis Fos-sur-Mer. Et puis la campagne Charmex qui doit nous en apprendre un peu plus sur les transports de sable entre le Sahara et l'Europe."
Notes:
(1) UMR 6115 - Université d'Orléans / CNRS
(2) Couche de l'atmosphère directement influencée par la surface terrestre, entre 0 et 1 km d'altitude.