Figure 1 : Exemple d’une empreinte calculée à partir d’un vol en avion. La trajectoire de l’avion est indiquée par une ligne bleue en bas à droite de la figure. Les valeurs de fond en gris représentent les émissions de méthane des zones humides telles qu’estimées par un modèle ascendant appelé JSBACH-HIMMELI, et les points colorés représentent la valeur de l’empreinte calculée en utilisant le modèle de dispersion de particules lagrangiennes FLEXPART. Des valeurs d’empreinte plus élevées indiquent une influence plus forte de la surface à cet endroit.

La campagne MAGIC2021 s’est déroulée en août 2021 et visait à contraindre les estimations des émissions de méthane fournies par les modèles ascendants afin d’améliorer notre compréhension du cycle du méthane dans la région de Kiruna. Les émissions de méthane aux hautes latitudes sont mal quantifiées et la région est particulièrement sensible aux changements climatiques, ce qui pourrait entraîner des boucles de rétroaction encore mal comprises.

Au cours de la campagne, des mesures aéroportées de la fraction molaire de méthane ont été effectuées dans la couche limite atmosphérique, la partie de l’atmosphère la plus proche de la surface terrestre. Les vols au-dessus des zones humides ont permis d’isoler les contributions des zones humides locales aux valeurs de la fraction molaire de méthane mesurées.

Félix Langot, doctorant au LMD, a utilisé une technique de modélisation atmosphérique appelée modélisation de dispersion de particules lagrangiennes pour reconstruire les trajectoires que les parcelles d’air échantillonnées avaient prises pour atteindre les emplacements de mesure. Connaissant cela, il a été possible de calculer où et pendant combien de temps ces parcelles d’air étaient suffisamment proches du sol pour être influencées par les émissions locales. C’est l’empreinte de nos mesures.

La combinaison des empreintes avec les valeurs mesurées de la fraction molaire a permis d’estimer les flux de méthane sur une zone locale. Ces résultats ont ensuite pu être comparés aux différentes estimations ascendantes des émissions de méthane des zones humides dans la région et évaluer leur performance.