Satellites au service des montagnes : l’observation du permafrost depuis l’espace

Ces dernières années, la technologie spatiale a fait un bond gigantesque. De nouvelles constellations de satellites, des systèmes d’observation haute résolution et des plateformes ouvertes comme Copernicus ont révolutionné notre manière de voir la planète. Dans le cadre du projet Permapyrenees, ces outils sont utilisés pour étudier un phénomène aussi invisible que crucial pour l’avenir […]

Dr. Pedro Espin et Dr. Oriol Monserrat - Chercheurs du Centre Tecnològic de Telecomunicacions de Catalunya
30/04/2025

Ces dernières années, la technologie spatiale a fait un bond gigantesque. De nouvelles constellations de satellites, des systèmes d’observation haute résolution et des plateformes ouvertes comme Copernicus ont révolutionné notre manière de voir la planète. Dans le cadre du projet Permapyrenees, ces outils sont utilisés pour étudier un phénomène aussi invisible que crucial pour l’avenir des montagnes : le permafrost.

La nouvelle génération de satellites d’observation terrestre

Traditionnellement, l’observation du terrain depuis l’espace était associée à des images optiques – comme celles offertes par les satellites Sentinel-2 – qui permettent de voir le paysage dans différentes longueurs d’onde. Cependant, de nos jours, différentes technologies sont combinées pour fournir des données plus précises et dans toutes les conditions météorologiques.

L’une des plus puissantes est l’interférométrie radar (InSAR), une technique qui utilise des images radar à ouverture synthétique (SAR) pour détecter les mouvements millimétriques du terrain. Grâce à des missions comme Sentinel-1, cette technologie est disponible de manière gratuite et systématique pour toute la planète.

En plus de Sentinel-1, de nouvelles constellations privées et commerciales élargissent les possibilités : ICEYE, Capella Space ou TerraSAR-X permettent une fréquence de revisite plus élevée et une résolution plus fine, ouvrant de nouvelles perspectives pour le suivi du permafrost, des glaciers rocheux et des risques associés à leur fonte.

Copernicus : un système européen ouvert au monde

Toutes ces données sont disponibles grâce au programme européen Copernicus, une initiative qui met à disposition des chercheurs, des administrations et des citoyens une grande quantité d’informations environnementales. Son composant de surveillance terrestre est clé pour des projets comme Permapyrenees, qui s’appuient sur ces images pour étudier l’évolution du terrain de manière continue et objective.

De plus, Copernicus ne se limite pas à offrir des images satellitaires : il fournit également des services dérivés (comme des cartes de déformation du terrain ou des séries temporelles de température du sol) qui peuvent être intégrés directement dans les études de terrain.

Carte des vitesses du glacier rocheux de Menera (Andorre) obtenue avec InSAR (période d’étude 2022-2024)

Permapyrenees : science satellitaire dans les Pyrénées

Dans le cadre de Permapyrenees, cette technologie est utilisée pour identifier et surveiller les zones de permafrost dans les Pyrénées, un écosystème clé mais encore peu connu. Grâce à l’utilisation d’images InSAR de Sentinel-1 et d’autres missions à haute résolution, l’équipe du projet a pu détecter des mouvements lents dans les glaciers rocheux, des zones instables et des changements associés à l’augmentation de la température dans ces régions.

Images radar d’amplitude du 10/06/2024 (avant l’installation d’un corner reflector actif) et du 22/06/2024 (après l’installation d’un corner reflector actif)

Ces données satellitaires sont combinées avec des informations collectées sur le terrain, telles que des capteurs de température, des reflecteurs radar ou des campagnes de géoradar, pour offrir une image plus complète de l’état du permafrost. L’objectif est clair : comprendre comment ce composant du paysage réagit aux effets du changement climatique et comment nous pouvons anticiper ses conséquences.

Installation d’un Corner Reflector lors de la campagne de Besiberri

Regardant vers l’avenir

L’intégration entre l’observation satellitaire et le travail de terrain sera de plus en plus importante. Avec l’arrivée de nouvelles missions comme ROSE-L, qui offrira des données SAR en bande L plus adaptées pour détecter les déformations dans les terrains végétalisés, ou l’augmentation de la couverture commerciale, le potentiel de ces données ne fera que croître. Dans le cadre de Permapyrenees, nous continuons à parier sur une science ouverte, interdisciplinaire et basée sur des données de haute qualité, afin que les montagnes de demain restent un espace vivant, résilient et bien compris.

"L'objectif est clair : comprendre comment ce composant du paysage réagit aux effets du changement climatique et comment nous pouvons anticiper ses conséquences."

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