Le satellite Biomass de l'ESA est entré en exploitation scientifique : les données sur les forêts et le carbone sont désormais ouvertes à tous
L'Agence spatiale européenne (ESA) a annoncé que le satellite Biomass a terminé sa phase de mise en service et est officiellement passé aux opérations scientifiques, rendant les premiers produits opérationnels de la mission ouverts et disponibles gratuitement pour les utilisateurs. L'ESA décrit cette transition comme le moment où la mission, après des mois de vérifications et d'étalonnages, passe de la promesse à la livraison : de la preuve que les systèmes fonctionnent correctement à la collecte régulière de données sur les forêts, la biomasse et les stocks de carbone associés.
Biomass a été lancé le 29 avril 2025 par une fusée Vega-C depuis le centre spatial de Kourou, en Guyane française. Il s'agit d'une mission de l'ESA de la série Earth Explorer, destinée à développer de nouvelles technologies et méthodes scientifiques pour l'observation de la Terre. Au cœur de Biomass se trouve une question de plus en plus cruciale dans les politiques climatiques, mais souvent difficile à mesurer en pratique : quelle quantité de carbone est stockée dans les forêts, où se trouvent ces stocks et comment changent-ils sous l'influence de la déforestation, de la dégradation, des incendies, de la restauration et du changement climatique.
Radar en bande P : le premier satellite qui « scrute » systématiquement sous la canopée
L'atout central de Biomass est un instrument qui n'avait jamais été utilisé de manière opérationnelle dans l'espace de cette façon jusqu'à présent : un radar à synthèse d'ouverture (SAR) en bande P. Contrairement aux longueurs d'onde plus courtes, la bande P pénètre mieux à travers les canopées forestières denses, particulièrement dans les zones tropicales où la végétation est stratifiée et où les observations optiques sont souvent entravées par la couverture nuageuse. C'est précisément cette capacité de pénétration qui est la clé de ce que l'ESA souhaite accomplir : la mesure de la biomasse ligneuse, c'est-à-dire la masse du tronc et des branches principales, où se trouve la majeure partie du carbone forestier.
L'ESA explique que la biomasse ligneuse est un indicateur fiable pour l'estimation du carbone stocké, car le carbone est principalement fixé dans la partie ligneuse durable de l'arbre, et pas seulement dans les feuilles et les branches fines qui changent plus rapidement. En pratique, le satellite devrait fournir des cartes comparables au niveau mondial pouvant servir tant aux scientifiques qu'aux institutions publiques : de la recherche sur le cycle du carbone au suivi des effets des politiques forestières et des programmes de protection.
Un avantage supplémentaire de l'approche radar est son opérabilité dans des conditions problématiques pour les capteurs optiques. Le radar fonctionne aussi de nuit, est moins sensible à la couverture nuageuse et, dans les régions équatoriales, c'est précisément la nébulosité constante qui constitue l'un des plus grands obstacles au suivi à long terme de la végétation. En ce sens, Biomass cible la partie de la planète où il y a à la fois le plus de biomasse et le plus d'incertitudes.
Fin de la mise en service : étalonnage, mise au point et « feu vert » pour la science
Après son lancement, Biomass n'est pas immédiatement entré en pleine utilisation opérationnelle. Des mois ont été consacrés à la mise en service (commissioning), phase au cours de laquelle les instruments et systèmes sont vérifiés en détail, étalonnés et affinés. Une telle procédure est particulièrement importante pour les missions radar dans les grandes longueurs d'onde, où la qualité des données peut être affectée par des interférences dans le spectre des radiofréquences ainsi que par des effets ionosphériques qui déforment le signal et nécessitent des corrections.
Le responsable de la mission Biomass à l'ESA, Klaus Scipal, a souligné que la fin de la mise en service reflète l'effort conjoint des équipes de l'ESA, de l'industrie et de la communauté scientifique et que le satellite, après des mois de travail et de collaboration, a confirmé qu'il fonctionne comme prévu. Selon son interprétation, le passage aux opérations scientifiques signifie que la mission est désormais évaluée en fonction de ce qu'elle livre aux utilisateurs : la qualité et la cohérence des données, et pas seulement en fonction de la réussite du lancement et du fonctionnement technique.
L'ouverture du « premier flux » de données fin décembre 2025 permet aux utilisateurs de se familiariser plus tôt avec le format et les caractéristiques des produits et de commencer le développement d'outils et de méthodologies. L'ESA souligne qu'il s'agit de niveaux de traitement initiaux, qui constituent la base de produits plus avancés dans les phases ultérieures de la mission, y compris les ensembles de données tomographiques et interférométriques.
Comment la planète sera filmée : couverture globale tomographique puis cycles interférométriques
Biomass n'est pas conçu comme une imagerie « ponctuelle » des forêts. Le plan des opérations, tel que décrit par l'ESA, commence par une phase tomographique mondiale qui dure environ 18 mois. La tomographie permet d'estimer la structure de la forêt à la verticale, ce qui est particulièrement important pour les zones où la hauteur, la densité et la stratification de la canopée varient fortement sur des distances relativement courtes. En d'autres termes, l'objectif de la première phase n'est pas seulement de cartographier l'emplacement des forêts, mais aussi de distinguer leur architecture interne afin de mieux estimer la biomasse.
La phase tomographique sera suivie de multiples cycles globaux interférométriques, chacun d'une durée d'environ neuf mois, permettant de suivre les changements au fil du temps. L'interférométrie, pour simplifier, compare différentes observations d'une même zone et permet ainsi de suivre les changements de structure et de hauteur de la végétation, et indirectement de la biomasse. Une telle série temporelle est importante pour comprendre à la fois les événements rapides, comme les grands incendies ou les coupes intensives, et les processus plus lents, comme la restauration après dégradation ou les tendances de croissance à long terme.
L'ESA souligne que Biomass devrait réduire les incertitudes dans les estimations des stocks et des flux de carbone forestier, y compris ceux liés à la perte de forêt et à la repousse. C'est précisément cette « composante dynamique » – le changement au fil du temps, et pas seulement l'état à un instant donné – qui est la clé pour la politique et la gestion, car elle permet de vérifier les effets des mesures sur le terrain.
Premières vues d'Afrique centrale : un transect à travers le Gabon et la République du Congo
Parmi les premiers exemples présentés par l'ESA figurent des estimations du carbone forestier exprimées en tonnes par hectare sur un transect couvrant des parties du Gabon et de la République du Congo, s'étendant également vers le Cameroun et la République centrafricaine. De telles représentations, d'abord sous forme de carte spatiale, puis de coupe graphique, servent de démonstration des capacités : elles montrent comment les estimations diffèrent selon les types de forêts, le relief et le paysage, et laissent entrevoir quelle résolution et comparabilité pourraient devenir disponibles lorsque le traitement sera davantage développé.
Maciej Soja, chercheur senior au Wageningen Environmental Research aux Pays-Bas, qui a participé au développement de Biomass pendant plus de 15 ans, a déclaré que les premiers résultats sont très encourageants, mais que le plein potentiel de la mission reste à venir. Il a particulièrement souligné que les modalités tomographiques et interférométriques à venir donneront des aperçus plus profonds des changements forestiers, ce qui est important tant pour la science du climat que pour la gestion pratique des forêts, notamment dans les pays du Sud Global où les forêts sont cruciales sur les plans écologique et économique.
Parallèlement, l'ESA souligne une mise en garde importante : les produits initiaux ne sont pas le « dernier mot » sur la quantité de carbone sur le terrain, mais une première étape dans un système de produits qui est développé et vérifié. C'est pourquoi la validation, l'étalonnage et la comparaison avec des mesures de référence ont été établis comme un pilier de la mission aussi important que l'imagerie elle-même.
Étalonnage et vérification sur le terrain : campagne aéroportée au-dessus du Gabon
Pour que les mesures satellitaires soient fiables, il est nécessaire de relier ce que l'instrument mesure avec la situation réelle sur le terrain. Dans de telles missions, cela se fait par une combinaison de mesures de terrain, de campagnes aériennes et de comparaisons avec d'autres données de référence. L'ESA a donc, dans le cadre des activités post-lancement, organisé une campagne aéroportée au-dessus des forêts tropicales gabonaises à laquelle ont participé des scientifiques et des experts de plusieurs institutions, dont le Centre aérospatial allemand (DLR), l'Agence gabonaise d'études et d'observations spatiales (AGEOS) et l'Armée de l'air gabonaise.
La campagne comprenait des vols d'un avion équipé d'un système radar destiné aux opérations aériennes. Les vols, selon les descriptions de l'ESA, ont été soigneusement planifiés pour coïncider le plus étroitement possible dans le temps avec les passages du satellite Biomass, afin d'obtenir des observations quasi simultanées de la même zone depuis deux perspectives. Une telle comparaison permet une estimation plus précise de l'étalonnage et corrobore la validation des produits avant leur application scientifique et pratique plus large.
Tania Casal, scientifique de l'ESA chargée de la campagne, a souligné que la combinaison des observations radar aéroportées et satellitaires au-dessus des forêts gabonaises extrêmement diversifiées apporte des informations clés sur l'étalonnage et les performances de la mission. Selon ses termes, les résultats devraient renforcer la confiance dans les mesures tomographiques de Biomass, mais aussi montrer comment les pays qui investissent dans la conservation des forêts peuvent utiliser des observations cohérentes de haute qualité pour un meilleur suivi et une meilleure planification.
Les données aériennes, selon les indications de l'ESA, sont comparées aux mesures satellitaires afin d'évaluer la précision et la stabilité du système. Une telle procédure ne s'arrête pas à une campagne : la validation est un processus qui se poursuit parallèlement à la collecte de données, surtout à mesure que des modalités d'imagerie plus complexes et des produits de niveaux supérieurs sont introduits.
Rôle dans les politiques climatiques : réduction de l'incertitude dans les estimations du carbone forestier
Les objectifs et plans climatiques reposent de plus en plus sur la compréhension de ce qui se passe dans le secteur des terres et de la foresterie. Les forêts peuvent fixer de grandes quantités de carbone et atténuer une partie des émissions, mais elles peuvent aussi devenir une source d'émissions lorsqu'elles sont dégradées ou déboisées. Dans de nombreuses régions, surtout sous les tropiques, les mesures de terrain sont coûteuses, fragmentées et temporellement rares, de sorte que les estimations mondiales des stocks de carbone sont souvent grevées de larges plages d'incertitude. Cela se répercute ensuite sur les modèles de changement climatique et sur les discussions concernant la valorisation des pertes et des gains dans les forêts.
La directrice des programmes d'observation de la Terre de l'ESA, Simonetta Cheli, a déclaré que le manque de données mondiales précises sur la quantité de carbone stockée par les forêts et sur l'évolution de ces stocks a été l'un des plus grands défis pour les scientifiques et les décideurs. Dans ce cadre, Biomass se présente comme une mission qui devrait réduire considérablement les incertitudes dans les estimations des stocks et des flux de carbone forestier, y compris ceux liés à la perte de forêt et à la repousse. En pratique, cela pourrait aider à surveiller plus précisément les conséquences de la déforestation et de la dégradation, mais aussi à évaluer l'efficacité avec laquelle les forêts fixent à nouveau le carbone après restauration.
Il est toutefois important que ces données ne soient pas interprétées hors contexte. Les mesures satellitaires, aussi avancées soient-elles, doivent être combinées avec des inventaires de terrain, des connaissances locales et des modèles qui relient la biomasse au carbone tout en respectant les différences entre espèces et écosystèmes. Biomass est conçu comme une puissante couche mondiale qui réduit les zones d'ombre, mais pas comme un remplacement de la mesure de terrain là où des détails au niveau des peuplements individuels sont nécessaires.
Pour les pays du Sud Global, où les forêts tropicales sont cruciales tant pour la biodiversité que pour l'économie, la disponibilité de données de qualité et ouvertes peut être importante également d'un point de vue pratique. Dans les discussions sur la conservation et la gestion durable, des données satellitaires plus fiables facilitent la vérification indépendante des tendances, la comparaison des régions et l'identification des zones où les changements sont les plus marqués, que les changements proviennent de l'exploitation forestière, des incendies ou du stress climatique.
Ce qui est ouvert et ce qui suit : niveaux de produits et développement des applications
L'ESA décrit dans la documentation sur les données Biomass que les produits sont créés à plusieurs niveaux de traitement. Aux niveaux Level-1a/b, les signaux radar bruts sont transformés en images focalisées avec une série de corrections, incluant les compensations des caractéristiques de l'antenne, la suppression des interférences et les premières corrections des influences ionosphériques. Les étapes de traitement suivantes préparent des piles d'images interférométriques et tomographiques, à partir desquelles sont ensuite dérivés les paramètres de structure forestière et les estimations de biomasse.
L'ouverture des produits opérationnels initiaux permet aux utilisateurs de développer plus tôt des procédures de contrôle qualité, d'évaluation d'incertitude et de traitement automatique, et de mettre en place des chaînes analytiques qui accepteront plus facilement des modalités de données plus complexes au fur et à mesure de l'avancement de la mission. Pour les institutions publiques et les services spécialisés s'occupant de foresterie et de protection de l'environnement, c'est l'occasion de se familiariser avec un type de données qui pourrait devenir, dans les années à venir, une couche de référence standard pour de vastes surfaces, avec la possibilité de comparaison avec les inventaires nationaux et d'autres sources satellitaires.
L'ESA souligne par ailleurs que le plan de la mission est conçu pour fournir à la fois une « image de structure » dans les premières années et les changements dynamiques dans les cycles ultérieurs. C'est essentiel pour les utilisateurs qui souhaitent comprendre non seulement quelle quantité de biomasse existe, mais aussi comment les systèmes forestiers évoluent. La transparence est également importante ici : l'ouverture des données favorise une vérification plus rapide, la comparaison des méthodologies et le développement de normes communes.
Ljubljana au centre du débat : PolInSAR – Biomass 2026 du 26 au 30 janvier
Parallèlement à l'ouverture des données, l'ESA intensifie son travail avec la communauté des chercheurs. Du 26 au 30 janvier 2026, une réunion internationale se tient à Ljubljana, combinant le 12e atelier sur la polarimétrie SAR et l'interférométrie polarimétrique (PolInSAR) et le 6e Biomass Science Workshop, ainsi qu'une première réunion consacrée à l'étalonnage et à la validation de Biomass. La réunion est conçue comme un lieu de rassemblement pour les scientifiques, les étudiants et les utilisateurs de données, incluant les communautés travaillant sur la modélisation du carbone et du climat ainsi que les thèmes liés au suivi international des forêts.
Klaus Scipal indique que l'ESA discute lors de l'atelier des méthodes SAR avancées pour la science forestière et les applications, et présente les possibilités de Biomass, ce qui est particulièrement important dans la phase où les premières données opérationnelles deviennent disponibles. Dans les premières années de chaque nouvelle mission, ce type d'échange d'expériences détermine souvent la direction du développement des outils, des normes et des meilleures pratiques, des questions techniques de traitement aux modes d'interprétation des résultats dans le contexte de la gestion forestière.
Pour la communauté scientifique européenne et mondiale, de tels événements ont aussi une valeur pratique : ils aident à accorder les priorités, à éviter la duplication du travail et à orienter les ressources vers les problèmes les plus importants pour les utilisateurs. Dans le domaine du carbone forestier, cela signifie souvent des questions d'incertitude, de validation et de manières de combiner intelligemment les estimations satellitaires avec les inventaires de terrain et les données locales.
Pourquoi les forêts tropicales sont au centre de l'attention et comment le succès de la mission sera mesuré
Bien que Biomass aura une couverture mondiale, la mission est particulièrement importante pour les forêts tropicales. Dans ces zones sont concentrés d'immenses stocks de biomasse, mais c'est aussi là que se trouvent les plus grandes incertitudes dans les estimations, car les mesures de terrain sont difficiles et les satellites optiques souvent limités par la couverture nuageuse. Le radar en bande P, avec une meilleure pénétration à travers les canopées, offre la possibilité de suivre les changements forestiers de manière cohérente dans des régions qui comptaient jusqu'à présent parmi les plus difficiles pour la cartographie satellitaire de la biomasse.
Dans les annonces publiques avant le lancement, il a été souligné que Biomass permettrait, grâce à une série de mesures sur plusieurs années, d'obtenir des cartes plus détaillées de la biomasse et des changements, ce qui peut aider au suivi de la déforestation liée au changement d'affectation des terres, mais aussi à la compréhension des processus de restauration. L'ESA souligne que la valeur de la mission augmente avec le temps : une série de données plus longue permet de distinguer plus clairement les oscillations à court terme des tendances à long terme, ce qui constitue la base tant pour les analyses scientifiques que pour des politiques publiques de meilleure qualité.
Biomass est maintenant dans une phase où le succès se mesurera à travers la qualité et l'utilisabilité des produits, mais aussi à travers le fait de savoir si les données réduiront effectivement les incertitudes dans le bilan carbone mondial et si elles deviendront un outil opérationnel entre les mains des chercheurs, des institutions et des pays qui comptent sur les forêts comme infrastructure naturelle clé. En ouvrant les premières données et en passant aux opérations scientifiques, l'ESA a envoyé le message que la mission entre dans son étape la plus importante : celle où la technologie spatiale se transforme en informations pouvant influencer tant la compréhension des processus climatiques que les décisions sur la gestion des forêts sur le terrain.
Sources :- ESA Earth Online – annonce sur la disponibilité des premiers produits ouverts de la mission Biomass ( lien )
- ESA Earth Online – page officielle sur l'accès et les niveaux de traitement des données Biomass ( lien )
- ESA – aperçu officiel de la mission Biomass et objectifs d'observation des forêts ( lien )
- ESA – calendrier des événements : ESA PolInSAR – Biomass 2026 (Ljubljana, 26–30 janvier 2026) ( lien )
- CEOS – résumé de la mission Biomass (date de lancement et paramètres de base de l'instrument) ( lien )
- The Guardian – contexte du lancement, description du radar en bande P et objectifs de cartographie des forêts tropicales ( lien )
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