19 Mars 2021

Théia dévoile l’enneigement annuel des montagnes

Après la mise au point d'images de l'enneigement monodate (à partir d’une photo à une date unique) les partenaires du centre d'expertise scientifique Théia réalisent les premières cartes satellitaires faisant la synthèse de l'enneigement des massifs Alpin et Pyrénéen sur une année.

Tout a commencé en 2015 avec le lancement du satellite d'observation de la Terre, Sentinel-2. Ses premières acquisitions ont permis à Simon Gascoin, hydrologue au Centre d'études spatiales de la biosphère (Cesbio), un laboratoire français partenaire des recherches sur les surfaces enneigées au sein de Théia, de réaliser une carte d'enneigement de sa région préférée, les Pyrénées. Depuis, plus de 50 000 produits neige couvrant une partie de l'Europe, l'Atlas et le Mont Liban avec une résolution encore inégalée ont été fournis. Ces cartes présentent la situation de l'enneigement à un instant donné, ce sont des cartes monodate. Depuis février 2021, une partie des cartes monodates a été  compilée en cartes de synthèse où les durées d'enneigement sont présentées en nombre de jours sur une année complète. Mises à disposition du public sur le site du CNES, ces cartes offrent un nouveau regard sur les informations contenues dans les produits monodates.

Durée d'enneigement des Alpes du Nord entre le 01 septembre 2017 et 30 août 2018 calculé à partir des produits neige Théia.
Crédits : Simon Gascoin

Rendre la production opérationnelle avec Magellium

Produire des cartes d'enneigement monodates à grande échelle nécessitait le transfert du laboratoire à l'industriel. C'est un consortium emmené par l'entreprise toulousaine Magellium qui a remporté en 2017 l'appel d'offre de l'Agence européenne de l'environnement et fait aujourd'hui tourner les chaînes de traitement et algorithmes mis au point par le Cesbio.

Les cartes produites par Magellium indiquent également la présence de glace sur les lacs et rivières, donnée obtenue grâce à un algorithme élaboré par la société polonaise Astri Polska. Ces cartes sont libres d'accès, dans l'esprit du programme européen Copernicus qui vise à démocratiser les données d'observation satellitaires de la Terre par la gratuité.

Libérés des contraintes de production de cartes monodate, Simon Gascoin et ses collègues se sont alors consacrés à créer de nouveaux produits. Le premier, les cartes de synthèse pour les massifs Alpins français, est en ligne depuis février 2021.

De nouveaux produits en développement au CES Neige Théia

Durée d'enneigement à 20 m de résolution sur la région qui couvre le massif du Mont Blanc, la Vanoise et le Val d'Aoste en Italie entre le 01 septembre 2019 et 31 août 2020. Crédits: Theia

Depuis 2018, les produits neige de Théia ont été intégrés dans une interface cartographique du bassin versant de la Durance pour y suivre l'évolution du manteau neigeux. Sous la direction du Syndicat Mixte d’Aménagement de la Vallée de la Durance qui regroupe la Région sud, 4 départements et 13 intercommunalités, cette interface permet d'anticiper la disponibilité de la ressource en eau, d'améliorer la prévision des crues, ou encore, de suivre la dynamique de la neige de culture. Avec un historique de l'enneigement sur toute une saison hivernale, voire une année, les administrateurs du territoire pourraient extraire davantage d'informations ou analyser différemment les données satellitaires. C'est dans cette perspective que les cartes de synthèse ont été réalisées.

En regroupant sur une seule carte annuelle les informations neige réparties sur plus de 70  cartes monodates, Simon Gascoin avec le soutien d'Aurore Dupuis, ingénieure au CNES, vont faciliter la lecture des données et leur appropriation par les différents utilisateurs : les gestionnaires de l'eau en milieu montagneux mais aussi les Parcs naturels chargés de créer des circuits de randonnée, de suivre la végétation et la faune sauvage, ou encore les éleveurs qui cherchent à tracer les chemins de pâturage les plus adaptés au troupeau.

La reconstitution historique des fluctuations de la couverture neigeuse est d'autant plus intéressantes que Sentinel-2 fournit des images tous les 5 jours, voire moins. Ajoutez à cela une résolution de 20 mètres et vous obtenez une carte annuelle sans équivalent au niveau international.
C'est une opportunité pour lever le voile sur des liens, des causes, des effets encore insoupçonnés. En cela, les cartes d'enneigement annuelles Théia répondront aux attentes de Copernicus : faire de la gratuité un tremplin pour de nouvelles découvertes.