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31 juillet 2012 2 31 /07 /juillet /2012 22:08

Las Vegas, vous connaissez ? Cette ville extraordinaire a déjà été à l'origine d'un quiz image il y exactement un an en juillet 2011. Il s'agissait d'une image provenant du capteur ASTER du satellite américain Terra et c'était l'occasion d'aborder la question de l'eau à Las Vegas.

Pour vous détendre pendant les vacances, voici une nouvelle image qui va vous occuper un peu sur la plage ou ailleurs d'ici la fin du mois d'août.

Je n'ai pas publié beaucoup d'images prises de nuit sur le blog Un autre regard sur la terre (un exemple ici avec la Corée du nord) : l'image présentée ici à été prise le 4 février 2008 à 7h45 UTC par les astronautes de la Station Spatiale Internationale (16ème expédition).

 

Quiz image - Juillet 2012 - Las Vegas-copie-1Las Vegas by night. Image n° ISS016-E-27168 prise à bord de l'ISS par les astronautes de
l'expédition 16. Crédit image : NASA

 

Quelle est la question ?

C'est très simple : vous voyez les tâches colorées vertes, oranges, bleues, roses... Saurez-vous déterminer à quels hôtels et casinos elles correspondent ? Si vous n'êtes jamais allés à Las Vegas, Google Earth devrait vous aider...

Si vous possédez des photographies étonnantes de Las Vegas de nuit montrant ces hôtels et casinos, merci de m'envoyer un message ou de poster un commentaire.

Pour illustrer la réponse et faire toute la lumière, il faudra s'appuyer sur des images satellite prises dans des conditions plus normales pour les satellite d'observation, c'est-à-dire en milieu de journée. Je vais essayer d'en trouver quelques unes...

 

En savoir plus :

 


 

 


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30 juin 2012 6 30 /06 /juin /2012 22:22

Voici la nouvelle image mystère pour le mois de juin 2012 :

 

Quiz-image-satellite---juin-2012.jpg

 

De quel endroit du monde s'agit-il ? Quel satellite a pris cette image ? A quoi correspondent les couleurs, en particulier le rouge vif en haut à gauche ?

 

A vous de jouer (en postant votre réponse dans un commentaire).

Réponse avant fin juillet...

 

En savoir plus :

Les autres quiz du blog Un autre regard sur la Terre.

 

 

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30 juin 2012 6 30 /06 /juin /2012 21:44

Plus que quelques jours avant la publication de la réponse du quiz image du mois de mai 2012 : une image d’une caméra embarquée à bord de la fusée Ariane 5 à l’occasion du vol V503.

La question posée : déterminer l’altitude de la fusée à partir de l’ombre portée du panache de fumée…

Voici quatre indices pour vous aider à trouver la réponse :

1) La distance entre l’ensemble de lancement Ariane 5 (ELA) et la côte : vous pouvez utiliser Google Earth et la règle qui permet de mesurer les distance. Les images les plus récentes ne sont pas les plus faciles à utiliser. Je vous conseille de vous repérer sur l’image datée de janvier 2001. Une autre difficulté est liée à la mangrove : lce type de végétation entraîne des variations de la position du trait de côte en fonction des saisons. Voici une image acquise par Spot 5 qui montre le site de lancement Ariane 5 à proximité de Kourou, approximativement à la bonne saison (fin de l'été).

 

Guyane---Kourou---Ariane-5---ELA---Spot-5---17-09-2009.jpgImage du centre spatial guyanais acquise par le satellite Spot 5 le 17 septembre 2009.
Copyright CNES - Distribution Astrium Services  /  Spot Image.


2) La hauteur du soleil, ou plus précisément l’angle entre la direction du soleil et l’horizon. Il existe plusieurs sites proposant des calculs d’éphémérides. Je vous recommande celui de l’IMCCE, l'Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides, déjà mentionné à plusieurs reprises sur le blog Un autre regard Terre. L’outil de calcul d’éphémérides permet de choisir un département particulier (Guyane) et une ville (Kourou). Le vol V503 a eu lieu le 21 octobre 1998 à 16h37 UTC.

 

IMCCE---Ephemerides-V503---Kourou.jpg

Résultats des calculs d'éphémérides du soleil réalisés avec le générateur d'éphémérides de l'IMCCE. Paramètres calculés pour le 21 octobre 1998 à 16h37 UTC à Kourou (Guyane Française).
Crédit image : IMCCE.

 

Dans le tableau précédent, azimut et hauteur sont comptés respectivement de 0° à 360° à partir du nord et de 0° à 90° à partir de l'horizon.

 

3) La trajectoire de la fusée Ariane 5 : si le lanceur restait parfaitement vertical, l’ombre portée, la trajectoire de la fusée et la direction du soleil seraient les côtés d’un triangle rectangle. Il suffirait alors de prendre la tangente (ce qui est prudient si vous êtes au pied de la fusée au moment de la mise à feu...)

En réalité, la fusée Ariane 5 s’incline au début du vol : une manœuvre de basculement dans le plan de la trajectoire démarre 5 secondes après la mise à feu (l’altitude est alors de 65 mètres) et se termine à 15 secondes après décollage (à une altitude de 770 mètres). La montée verticale permet à la fusée de se dégager de l’ensemble de lancement, en particulier des pylônes anti-foudre et éviter l’impact des jets des EAP (étage d’accélération à poudre, les deux gros boosters latéraux) sur les bras cryotechniques qui équipent le mât. Il y a également une manœuvre de roulis pour orienter le plan des EAP perpendiculairement à celui de la trajectoire, mais cette rotation est sans d'influence sur la trajectoire).

 

Ariane-5---Sequence-lancement---Kourou---Arianespace.jpgSéquence de lancement d'Ariane 5. Extrait du manuel utilisateur d'Ariane 5.
Crédit image : Arianespace

 

4) Attention à la vidéo : elle est accélérée d’un rapport 7 environ par rapport à la chronologie normale. Utiliser le time-code incrusté en haut de l’image pour repérer précisément la date.

 

En savoir plus :

 

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14 juin 2012 4 14 /06 /juin /2012 23:49

De l’eau vue du haut, par le le satellite européen Envisat

C’est la plus importante réserve d’eau douce de la planète après l’Arctique et l’Antarctique : les glaciers de l’Himalaya, la « demeure des neiges », et le plateau du Tibet, alimentant les principaux fleuves d’Asie. L’Indus, le Brahmapoutre, le Mekong, le fleuve jaune et le Yangtsé, par exemple, prennent leur source dans la région. Au total, 14 des plus grands fleuves du monde ont leur source sur le toit du monde. Un tiers de la population mondiale vit dans les plaines qu’ils arrosent.

Cette image, prise par le satellite européen Envisat le 25 mars 2012, couvre une zone de plus de 1200 kilomètres de côté, centrée sur le Népal et coupée au milieu par la chaîne de l’Himalaya. C’est plus difficile qu’avec l’image Pléiades déjà publiée sur ce blog mais les passionnés de montagne sauront localiser l’Everest, légèrement à droite du centre de l’image.

 

Envisat - MERIS - Tibet - Himalaya - 25-03-2012 - 04h28 - REnvisat - MERIS - Tibet - 25-03-2012 - 04h28 - Extrait lacLa chaîne de l’Himalaya avec les lacs du plateau tibétain. Image prise par le satellite
européen Envisat le 25 mars 2012 à 4h28 UTC. En haut, image en résolution réduite. En bas, extrait

sur la région des lacs. Crédit image : Agence Spatiale Européenne (ESA)

 

Les couleurs de l’image mettent en évidence les différences de climat au nord, plus aride, et au sud de la chaîne himalayenne, exposée aux pluies de mousson.

La partie sud de l’image couvre le Népal et une partie de l’Inde et du Bangladesh. Le tracé des grands cours d’eau est bien visible : d’ouest en est, le Gange qui rejoint le Brahmapoutre (2900 kilomètres de longueur) pour former, à l’est de Calcutta, le plus grand delta du monde entre l’Inde et le Bangladesh.

Au nord, c’est la multitude de lacs de tailles plus ou moins grandes qui attire l’œil : eau douce ou eau salée, certains lacs, à des altitudes pouvant dépasser 5000 mètres, restent gelés toute l’année.

 

Au fil des saisons, l’Himalaya et les lacs du plateau tibétain

Un extrait de cette image a servi de prétexte pour notre quiz du mois d’avril. Deux lecteurs fidèles ont trouvé la bonne réponse, mais avec des noms de lacs différents.

Le 11 mai, Sébastien a écrit : « il s'agit d'une image prise par le satellite Envisat. La région concernée : le Tibet, et plus précisément sur la gauche, tout en longueur, le lac Dang Reyongcuo, et sur la droite, le lac Angzi. L'impression donnée par l'image est celle d'un envahissement du Lac Angzi par la végétation... C'est certainement dû au capteur, et aux couleurs qui ne doivent pas être naturelles. Il s'agit plus probablement de glace, vu l'endroit. Si je ne me suis pas trompé sur le satellite, c'est en tout cas une belle façon de lui rendre un dernier hommage. »

De son côté, le même jour, Jérémie propose : « il s'agit de deux grands lac du plateau du Tibet : le Dangra Tso et le Ngangtse Tso. On peut voir qu'une partie de leur surface est gelée et qu'ils sont de couleur différente. Le Tibet forme un vaste plateau très aride à haute altitude, avec très peu de végétation. Il est doté d'une multitude de lacs endoréiques. Je pense que c'est Envisat qui a capté cette image (même si apparemment il est HS depuis un mois...) »

Ils ont raison tous les deux car les noms de lacs diffèrent selon la langue utilisée. Les deux lacs de l’image mystère du mois d’avril sont donc :

  • Sur la gauche, le plus allongé, c’est le lac Dang Reyongcuo ou le Dangra Tso. Les coordonnées du centre sont approximativement 31,0826°N et 86,5912°W.
  • A droite, c’est le lac Angzi ou le Ngangtse Tso, centré sur 31,0235°N et 87,1171°W

Pour fixer les idées, la distance entre les deux lacs est d’environ 52 kilomètres. Lhassa est à environ 470 kilomètres au sud-est et l’Everest est à 350 km au sud.

Sur la vue d’ensemble, on peut également localiser de nombreux autres lacs :

  • Au nord-est et à 250 kilomètres, la lac Siling Co.
  • Au sud, les lacs Mun Tso et Shun Tso.
  • A l’est, pratiquement sur le bord droit en haut de l’image, le lac Namco, « lac céleste » en tibétain. C’est le deuxième plus grand lac salé du monde et, à 4718 mètres d’altitude, c’est le plus haut du monde
  • Au nord à 125 kilomètres, le lac Dagze Co. A l’époque glaciaire, la région était plus arrosée et la surface du lac plus grande. Aujourd’hui le climat du plateau tibétain est plus aride. L'image ci-dessous, prise par le satellite ASTER, en mettant en évidence de nombreux cercles concentriques, le confirme : ces cercles, comme pour un fossile garde la mémoire de l’ancien trait de côte.


Terra - ASTER - Dagze Co - 08-10-2011 - RR2Image du lac Dagze Co prise par le capteur ASTER du satellite Terra le 8 octobre 2001. Pour fixer les
idées, l’image couvre une zone de 36,4 km sur 30,5 km. Crédit image : NASA/GSFC/METI/Japan
Space Systems and U.S./Japan ASTER Science Team

 

L’image suivante a été acquise par le satellite Terra de la NASA au début du mois de décembre 2011. Elle montre la brume qui stagne du côté sud du massif de l’Himalaya puis s’écoule au sud vers le golfe du Bengale. C’est un phénomène fréquent à cette période de l’année : de l’air froid descend des sommets de l’Himalaya et peut être « piégé » sous une couche d’air plus chaud. En général, la température de l’air est plus élevée à proximité du sol et diminue avec l’altitude. Ici, on a un phénomène d’inversion de température, qui favorise la formation de brume et empêche la dispersion des polluants.

 

Terra - MODIS - Himalaya - Tibet - 05-12-2011 - RR5
Image acquise par le capteur MODIS du satellite américain Terra le 5 décembre 2011. La résolution
est réduite d’un rapport 5 par rapport à l’image d’origine. Un graphique matérialise les frontières
et le trait de côte. Crédit image : LANCE/EOSDIS MODIS Rapid Response Team / NASA GSFC.

 

Pour changer de point de vue, voici une photographie très spectaculaire, avec un champ plus large et une visée très oblique. Elle a été prise depuis la station spatiale internationale par l’astronaute européen Andre Kuipers le 23 mai 2012.

 

Himalaya - Andre Kuipers - 23-05-2012La chaîne de l'Himalaya et le plateau tibétain. Photographie prise par l’astronaute Andre Kuipers
depuis l’ISS le 23 mai 2012. Crédit image : ESA / NASA.

 

Une tuile sur le toit : le satellite Envisat en panne

Les dernières images publiées ici sont deux extraits d’une scène acquise le 8 avril 2012, quelques heures avant que le contact ne soit définitivement perdu avec le satellite Envisat. Il est 4h14 UTC, soit 6h14 en heure française, au moment où Envisat commence à acquérir cette image. Quelques dizaines de minutes plus tard, l’image est transmise à la station de réception de Kiruna, lorsque le satellite, après son passage à proximité du pôle nord, survole le nord de la Suède. Encore quelques orbites (chacune d’elle dure environ 100 minutes) et Envisat transmet sa dernière image, une vue couvrant l’Europe et le nord de l’Afrique acquise à 11h07 UTC.

 

Envisat - Nepal - Himalaya - 08-04-2012 - 04h14 - Extrait 1Envisat - Nepal - Himalaya - 08-04-2012 - 04h14 - Extrait 2Deux extraits d’une scène acquise par Envisat le 8 avril 2012 quelques heures avant que le contact
ne soit définitivement perdu avec le satellite. Crédit image : ESA (Agence Spatiale Européenne).

 

Le rôle des satellites pour la surveillance des glaces et des pôles

Comme pour les pôles, les scientifiques surveillent de près l’évolution des glaciers : la connaissance du rythme de la fonte des glaces est très importante pour la recherche sur le changement climatique. Depuis une dizaine d’années, les satellites comme Grace, Cryosat, Envisat, SMOS et d’autres ont largement contribué à améliorer la précision des mesures de la fonte des glaces et du cycle de l’eau.

 

En savoir plus :

 

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12 juin 2012 2 12 /06 /juin /2012 17:36

Pour Planète Sciences Midi-Pyrénées, le mois de mai a été bien rempli avec toutes les opérations de fin d’année scolaire : Rencontre régionale météo-jeunes, Défis solaires, Citoyens de sciences et ECSITE. C’est pour cette raison que notre quiz de mai paraît en... juin.


Une vidéo d'en bas

Comme pour l’image mystère de mars 2012 et l’ATV-3, voici un quiz qui met l’accent sur un élément secondaire d’une image.

Cette image est extraite d’une vidéo provenant d’une caméra embarquée sur la fusée Ariane 5. Il s’agit du vol V503. Le lancement a eu lieu le 21 octobre 1998. On peut visionner les vidéo du décollage en intégralité sur youtube.

 

Quiz image - Mai 2012 - Ariane 5 - V503 - caméra embarqué

 

La réponse à la question posée habituellement est évidente : ce qu’on voit au sol, c’est le centre spatial guyanais (CSG) à Kourou en Guyane Française.

Eh bien, pour une fois, la question est un peu différente :

Vous voyez l’ombre projetée par le panache de fumée du moteur Vulcain et des deux propulseurs à poudre ? Est-il possible d’en déduire l’altitude de la fusée à ce moment précis, quand l’ombre traverse le trait de côte ?

C’est l’occasion de s’intéresser un peu à la trajectoire d’une fusée pendant les premières secondes de vol : propulsion, vitesse, accélération. Un peu de géométrie dans l’espace devrait vous aider à estimer cette altitude et la vitesse moyenne de la fusée.

 

Passe ton bac d’abord…

Une semaine avant le début des épreuves écrites du baccalauréat 2012, qui démarre traditionnellement avec la philosophie, cette image mystère devrait donc vous aider à réviser à la fois les mathématiques, la physique et la géographie. Mieux que les annales ! Bon courage à tous ceux qui passent le bac ou qui encadrent les épreuves. Une mention particulière pour Jérémie, un lecteur assidu du blog Un autre regard sur la Terre et très perspicace pour les quiz !

 

Un fil d’Ariane pour faire de la trigo, c’est normal !

Je donnerai quelques indices dans les jours qui viennent (avant le début des épreuves du bac), sauf pour ceux qui ont déjà lancé des fusées dans les séjours de vacances Planète Sciences : ils sont favorisés car ils ont probablement déjà manipulé des théodolites pour la mesure d’altitude et sauront peut-être trouver la réponse avec une méthode graphique, sans aucune formule...

Savants cosinus ou papier millimétré, à vous de jouer !

Si vous trouvez rapidement, je vous invite à faire un exercice similaire avec quelques unes des dernières images Pléiades publiées sur ce blog, là où l’ombre portée fait penser à un cadran solaire. Parviendrez-vous à calculer la hauteur de la Tour Eiffel ou de la tour Tokyo Sky Tree ?

Note : contrairement au titre incrusté dans l'image, c'est bien la vidéo du vol V503 !

   

 

 

 

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30 avril 2012 1 30 /04 /avril /2012 21:35

Même si la réponse du quiz du mois de mars n’a pas encore été publiée (la question est difficile et je procède encore à quelques vérifications…), voici la nouvelle image mystère pour le mois d’avril, pour garder le rythme : 

 

Quiz-image---avril-2012.jpg 

Comme d’habitude, postez un commentaire (lien à la fin de cet article) pour proposer votre réponse :

  • De quel satellite s’agit-il ?
  • A quelle région du monde correspond l’image.
  • Qu’y a-t-il de notable sur cette image ?

A vous de jouer…

 

Les quiz image satellite d'observation et environnement des mois précédents :

 
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31 mars 2012 6 31 /03 /mars /2012 22:25

Un quiz original pour le mois de mars...

Vous avez suivi l'arrimage de l'ATV Edoardo Amaldi cette semaine ? Sur les webTV, on a surtout vu les images provenant de la caméra de l'ISS utilisée pour suivre les opérations de rendez-vous entre l'ATV et la station spatiale.

Vous n'étiez pas au courant ? L'ATV non plus : le 30 mars, au moment de la connexion à l'alimentation électrique de la station spatiale, une anomalie a été détectée. Un circuit de secours a été utilisé et l'ATV est désormais comme prévu relié au circuit de puissance de l'ISS : un exemple qui montre l'intérêt des redondances.

Le 31 mars, à 21h54 UTC, les premiers test de "reboost" ont été effectués : ils servent à vérifier que l'ATV et son système de propulsion sont prêt à "remonter" l'ISS. A côté du transport de fret, d'oxyène, d'eau et de carburant, la "maintenance de l'orbite" de la sation spatiale internationale est une des missions importantes de l'Automatic Transfer Vehicle.

Dimanche 1er avril : le déchargement de l'ATV a commencé. Les astronautes de l'ATV se reconvertissent en déménageurs : Facile, en impesanteur ! J'aimerais bien que mon vieux piano soit également en orbite...

Revenons à l'arrimage de l'ATV : pendant qu'André Kuipers supervisait les opérations, l'astronaute américain Donald Roy Pettit, dans la Cupola, prenait également des photographies. Amateur des photographies des villes vues la nuit, il a obtenu cette image en couleurs très spectaculaire de l'approche de l'ATV.

 

ATV-3---don-Pettit.jpg

 

On sait d'où c'est pris : la station spatiale internationale. Par qui : Donald Pettit.

Question pour les amateurs de quiz : que voit-on au sol ? Quelle région du monde est survolée à ce moment précis. A quelle ville correspondent les lumières dans la nuit ?

A vous de jouer...

Quelques indices pour trouver la réponse :

Un détail : au moment où je publie ce quiz, j'ignore la réponse.
Je vais jouer aussi !

 

En savoir plus sur l'actualité de l'ATV :

 

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31 mars 2012 6 31 /03 /mars /2012 20:54

Personne n’a trouvé la réponse au quiz du mois de février. Vous n’avez pas d’idée ? On a du pétrole, plus précisément le plus grand gisement de sables bitumineux connu.

L’image acquise par le satellite européen Envisat, montre le nord de l’Alberta au Canada, à Fort McMurray, au confluent des rivières Athabasca et Clearwater (souhaitons qu'elle le reste !). A l’est des montagnes rocheuses, c’est à environ 450 km au nord-est de la ville d’Edmonton, très au nord de Calgary. Au nord ouest, le parc national Wood Buffalo, au cœur de la forêt boréale canadienne, n’est pas loin. Au nord, on trouve Fort Chipewyan. Les deux grandes surfaces blanches sont, à l'ouest, le lac Claire (souhaitons qu'il le reste aussi !) et, à l'est, le lac Athabasca. A proximité, les anciennes mines d’uranium de Beaverlodge.

 

Envisat - MERIS - Fort McMurray- 10-04-2008 - 16h52 - RR15Extrait d’une image prise par le capteur MERIS du satellite européen Envisat le 10 avril 2008 à 16h52.
La résolution de l’image est légèrement réduite par rapport à l’image d’origine.
Crédit image : Agence Spatiale Européenne (ESA).

Sur cette image, le contraste est frappant entre les traces de couleur sombre et la surface presque uniformément blanche des sols enneigés : il met évidence l’importante activité industrielle de la région : l’exploitation des sables bitumineux (ou sables pétrolifères). Au moment où commence la semaine du développement durable, quelques explications sur cette activité et cette source d’énergie, stratégique pour l’Alberta et le Canada mais à hauts risques pour l’environnement.

 

Ruée vers l’or noir dans la neige blanche

La possibilité d’extraire du pétrole à partir des sables bitumineux est à l’origine du développement économique de Fort McMurray. On parle de pétrole non conventionnel. Cette méthode d’extraction est plus complexe que l’extraction traditionnelle par forage mais, depuis le milieu des années 1990, les prix élevés du pétrole, liés à la demande soutenue et aux inquiétudes géopolitiques, la rendent très rentable.

Plusieurs entreprises minières exploitent ainsi les sables bitumineux d’Alberta. Les deux plus importantes sont les sociétés Syncrude et Suncor Energy (anciennement Great Canadian Oil Sands).

Les compagnies qui ont acquis des droits d’exploration et d’exploitation ne sont plus seulement canadiennes, comme c’était le cas au départ des compagnies Suncor, Syncrude et Albian, qui représentent encore plus de 58% de la production selon la Canadian Association of Petroleum Producers, 2005).

Le marché est également occupé par d’autres compagnies (EnCana, Conoco, Imperial Oil, Petro-Canada, etc.) ou par des filiales canadiennes de compagnies étrangères telles que Shell Canada, ExxonMobil, BP Energy, ou encore Total qui se partagent les 42% restants de la production. Les investissements se poursuivent : en août 2009, PetroChina a décidé de verser 2 milliards de dollars canadiens pour participer aux projets MacKay River et Dover, destinés à exploiter les sables bitumineux de l'Athabasca.

TransCanada a même proposé de construire un pipeline pour transporter directement le pétrole brut d’Athabasca vers les raffineries américaines.

Le boom démographique avec l’arrivée massive de nouveaux résidents a même entraîné des augmentations importantes des prix de l’immobilier.

Avec 30% du produit intérieur brut, les sables bitumineux d’Athabasca sont le secteur économique le plus important d’Alberta. En 2009 et 2010, les compagnies pétrolières ont versé 3 milliards de dollars au gouvernement de la province Canadienne.

 

Usine traitement sables bitumineux - Alberta - WWFPhotographie d’une usine de traitement des sables bitumineux en bordure de la rivière Athabasca.
Crédit image : WWF

 

Sous la forêt boréale canadienne, le pétrole

C’est peu connu mais, grâce aux réserves de l’Athabasca, le Canada possède les 3èmes réserves mondiales de pétrole (178 millliards de tonnes, presqu’exclusivement sous la forme de sables bitumineux) derrière le Venezuela (296,5 milliards) et l’Arabie Saoudite (264,6 milliards), devant l’irak, l’Iran, le Koweit. Le Canada est aussi devenu l’un des plus grands producteurs de pétrole du monde : il occupait en 2010 le 6ème rang mondial avec 3,483 millions de barils par jour, derrière la Russie, l’Arabie Saoudite, les USA, l’Iran et la Chine. Depuis 1999, le Canada est le premier fournisseur des USA (122 milliards de dollars, 13% de la consommation de pétrole soit 9% de la demande d’énergie).

Les réserves de pétrole du Canada représenteraient plus de 1700 milliards de barils (un baril = 159 litres). Les réserves exploitables actuellement représentent 174 milliards de barils, soit 186 ans de production à un rythme de 2,5 millions de barils par jour ! On estime que 315 milliards seront à terme récupérables (source : Alberta Energy Resources and Conservation Board).

Le Canada, avec une production d’environ 190 milliards de mètres cube de gaz naturel par an, provenant en grande partie de l’Alberta occupe également le troisième rang des producteurs et le deuxième rang des exportateurs de gaz naturel dans le monde. En 2007, 13% de la consommation en gaz naturel du Canada était destiné à l’exploitation des sables bitumineux. Ou l'art de transformer le gar naturel en pétrole...

Les autres grands gisements connus sont dans le bassin du fleuve de l'Orénoque, au Venezuela et en russie en Sibérie orientale dans la région de l'Olenek et dans la région du Tatarstan (Volga-Oural).

 

Les sables bitumineux : les travaux d’Hercule avancent

Les sables bitumineux sont un mélange de bitume brut, une forme semi-solide de pétrole brut, de sable, d'argile minérale et d'eau. La profondeur des gisements varie entre 75 mètres (environ 20% du potentiel identifié à ce jour) et 750 mètres.

Le sable contient en moyenne moins de 12% de bitume. Il faut donc exploiter une quantité gigantesque de sables bitumineux, afin d’obtenir une quantité élevée de bitume : pour obtenir un seul baril (159 litres) de bitume, deux à quatre tonnes (selon les évaluations) de sables bitumineux sont nécessaires.

Ce rapport donne une idée des volumes de matériaux à manipuler pour la production. Jetez-un coup d’œil sur les galeries photos des principales compagnies (par exemple Suncor ou Syncrude) ou d’organisations de défense de l’environnement : des pelles mécanique colossales et des camions énormes, les impressionants CAT797 (près de 400 tonnes). Bonjour la galère pour changer un pneu !

 

Camion-geant---Sables-bitumineux---Athabasca---WWF.jpgTaille XXL : un camion utilisé pour l’exploitation des sables bitumineux. Crédit image : WWF

Grues - Athabasca - Oil sands - Pembina - David Dodge
Sur un site de la société Syncrude : une pelle géante et un "petit" tracteur Caterpillar.
Crédit image : photo David Dodge,
The Pembina Institute

 

Même si les industriels doivent remettre en état les terrains après l'exploitation, actuellement très peu de terrains sont considérés comme restaurés, en particulier pour des écosystèmes comme les tourbières qui ont mis des milliers d’années pour se former.

 

Digging and drilling : deux techniques d’exploitation des sables bitumineux

Les gisements de sables pétrolifères sont exploités selon deux procédés distincts:

L’extraction de surface : jusqu’à 75 m de profondeur (considérée comme le seuil de non rentabilité), l’exploitation est réalisée à ciel ouvert.

Les gisements se trouvent dans ce cas juste sous le sol sur lequel est implantée la forêt boréale, ou bien ils sont piégés par des schistes comme dans le cas des gisements de l’Athabasca. L’opération de récupération comprend plusieurs étapes au cours desquelles se succèdent la coupe de la végétation, le dégagement du sol (il doit normalement être réinstallé après), le dégagement des roches (le mort-terrain) et, enfin, la mise en exploitation des secteurs de sables entourés de bitume et d’eau.

Ensuite, les sables bitumineux sont transformés dans des usines de valorisation : le bitume est séparé de l’eau et du sable, puis converti en pétrole brut.

La récupération in situ permet de récupérer le bitume à plus grande profondeur. Elle devrait à terme, selon l’Office national de l’énergie canadien, contribuer à récupérer 80% de la totalité des sables bitumineux albertains. Des puits de forage servent à injecter l’eau chaude, la vapeur chauffée à 250°C et des solvants sous pression pour fluidifier les sables bitumineux trop visqueux.

Après récupération, le bitume est mélangé avec un diluant pour être transporté par conduite vers les marchés de raffinage, au Canada (Edmonton) et surtout aux Etats-Unis vers Denver et Chicago notamment.

En 2010, les mines à ciel ouvert ont produit 357 millions de barils de pétrole brut et celles in situ 190 millions de barils.

 

Alberta---Mine-a-ciel-ouvert---WWF.jpgCiel ouvert vu du ciel : photographie aérienne d'une mine à ciel ouvert. Crédit image : WWF

 

Un sablier qui fonctionne à l’envers et… il accélère !

Les images suivantes proviennent des satellites américains Landsat. Elles montrent le développement de l’exploitation des sables bitumineux d’Athabasca entre 1984 et 2011, avec les bassins de décantation (tailings ponds) de part et d’autre de la rivère Athabasca.

 

athabasca tm5 19840723 lrg athabasca tm5 19900724 lrg athabasca tm5 19960622 lrg
athabasca tm5 20010807 lrg athabasca tm5 20060821 lrg athabasca tm5 20110515 lrg

Quelques images extraites de la séries d’images acquises par les satellites Landsat entre 1984 et 2011
et publiées sur le site de la NASA. De gauche à droite et de haut en bas, la situation en 1984, 1990,
1996, 2001, 2006 et 2011.

 

Entre 1984 et 2000, la croissance de l’activité est lente. Le développement s’accélère ensuite. La mine visible en 1984 a été créée en 1967. Elle fait maintenant partie de la Millenium Mine. La seule nouvelle activité notable entre 1984 et 2000 est la Mildred Lake Mine dont la production démarre en 1996 à l’ouest de la rivière.

A partir de 2000, l’augmentation du prix du baril de pétrole rend l’exploitation des sables d’Alberta de plus en plu rentable. La Millenium Mine se développe à l’est de la rivière. Idem pour la mine Steepbank et la Mildred Lake Mine. Plus au nord, d’autres exploitations démarrent : en septembre 2011, les images permettent d’évaluer à 663 km2 les sufaces exploitées, dans une zone de 4800 km2 environ.

En regardant les images de près (cliquer pour les voir en grande taille), on distingue également les motifs de damiers dans la forêt.

Les images illustrent également comment les sols sont restaurés : les grands bassins de décantation de la première mine ont été progressivement draînés et comblés. Par contre, l’image de 2011 ne permet pas de voir de végétation. L'activité minière dans la région d'Athabasca est également très visible sur les images radar, par exemple celle d'ASAR sur le satellite Envisat.

La production journalière est actuellement de 1,5 millions de barils et pourrait atteindre 3,7 millions voire 5 millions de barils par jour en 2025.

On est bien loin de l’époque où les indiens Chipewyans (Première Nation) de la rivière Athabasca utilisaient le bitume pour l’étanchéité de leurs canoës…

 

Oil sands - Revenues - extrait RSC

Les enjeux financiers de l’exploitation des sables bitumineux. Graphique extrait du rapport de la
Royal Society of Canada. "Values of Sales" correspond aux revenus des ventes (d'après le Canadian
Association of Petroleum  Producers -CAPP). "Net Value" calculée en soustrayant les coûts
d'exploitation et les royalties (source : Alberta Department of Energy).

 

L’impact environnemental de l’exploitation des sables bitumineux : la tête dans le sable ?

Trois impacts environnementaux au moins sont identifiés :

  • La destruction ou la fragmentation de la forêt boréale.
  • La pollution de l’eau et de l’air.
  • Les émissions de gaz à effet de serre.

Dans les deux premiers cas, il y a un risque direct de perte de biodiversité voire de menace sur la santé humaine, même si les données statistiques existantes n’ont pas permis d’établir un lien formel.

Compte tenu des enjeux économiques pour la province d’Alberta et les industriels et de l’activité d’organisations de défense de l’environnement, il existe une multitude de documents et de rapports sur le sujet et il est très difficile se faire une opinion. Je m’appuie ici en particulier sur un rapport de la Royal Society of Canada (RSC dans la suite de ce texte) publié en décembre 2010 (si vous comprene l’anglais, je vous recommande ce rapport ou son résumé en français et sur d’autres articles parus dans des revues scientifiques.

 

La forêt boréale

En 1968, la plage était sous les pavés. Ici, c’est le bitume qui est sous la forêt… La région de Fort McMurray est recouverte par de vastes surfaces de forêt boréale. En cas de déboisement, la régnération naturelle est très lente, du fait de la rigueur du climat continental.

Le premier problème est la destruction de la forêt boréale : les parcelles exploitées à ciel ouvert doivent être rasées et leur sol éventré. L’exploitation in situ menace également la forêt boréale: la recherche des gisements par des méthodes sismique et les routes nécessaires à l’installation des puits et des réseaux de conduite entraînent des coupes dans la forêt. Même partielles, en transformant la forêt en damier, elles fragmentent l’écosystème.

 

Athabasca - Sables bitumineux - Lignes sismiques - Suncor -Exemple de fragmentation de la forêt boréale dans le cas de l’exploitation in situ.
Crédit image : Photo Marc Huot, The Pembina Institute

 

Les risques de pollution de l’eau et l’impact sur la santé

Le problème vient de la très grande quantité d’eau nécessaire, en contact avec de substances polluantes ou toxiques hydrocarbures (acide naphténique, hydrocarbures aromatiques polycycliques, ...), xylène, benzène, métaux lourds (mercure, arsenic, ...).

Les eaux usées sont stockées dans de gigantesques bassins de rétention et de décantation situés près de la rivière Athabaska.

Plusieurs sources mentionnent le risque de pollution de l'eau ou de l'atmosphère. Un des points critiques concerne la solidité et l’étanchéité des digues des bassins de rétention, surplombant parfois la rivière. Par exemple, pour le bassin le plus ancien (Suncor Pond 1), la boue est retenue par une digue de sable compactée à 100 mètres au-dessus de la vallée.

Les industriels précisent que les relevés d’huile et de substances nocives (métaux lourds par exemple) sont dus à l’érosion naturelle par la rivière des sables bitumineux.

Des scientifiques estiment néanmoins qu’ « une activité minière aussi importante ne peut pas ne pas avoir d’effet sur l’environnement ».

Un article de la revue National Geographic rapporte l’émotion suscitée par le décès massif de canards sauvages ou d’oiseaux migrateurs. Pour le panel de la Royal Society of Canada (RSC), les incidents survenuys en avril 2008 et octobre 2010 montrent des déficiences sérieuses en matière de protection des oiseaux aquatiques. Quelques pathologies à Fort Chipewyan, par exemple des cholangiocarcinomes, une tumeur des voies biliaires, semblent avoir une fréquence au-dessus de la normale mais ce n’est pas encore démontré. Selon les conclusions du RSC, les méthodes épidémiologiques conventionnelles sont mal adaptées pour des régions avec d'aussi faibles densités d epopulations.

Les experts de la Société Royale du Canada estiment que les données disponibles ne mettent pas en évidence de menace pour la population :

« Il n’existe pas actuellement de preuve formelle que l’exposition de la population aux contaminants environnemrntaux résultant de l’exploitation des sables bitumineux puisse suffire à entraîner une augmentation des cas de cancer dans la région. il reste cependant essentiel de surveiller l’exposiotn à ces contaminants. »

Des conclusions similaires sont formulées pour la qualité des eaux de surfaces et la qualité de l’air ambiant, en insistant sur les limites des données disponibles et l’enjeu d’appliquer les légilsations en vigueur.

Le rapport indique que le développement rapide des mines rend difficile la gestion en matière d’environnement et de santé. Il souligne le manque de gestion coordonnée et intégrée ainsi que les lacunes dans la gestion des risques, en particulier les impacts cumulatifs, et la prévention des catastrophes ainsi que dans les systèmes de collecte d’information sur l’environnement et la santé (disponibilité, tranpasrence, etc.) :

« Les pouvoirs réglementaires des gouvernements de l’Alberta et du Canada ne semblent pas adaptés à l’expansion de l’industrie des sables bitumineux au cours des dix dernières années. Les évalautions environnementales présentent des lacunes importantes par rapport aux meilleures pratiques internationales. Il est crucial d’améliorer l’accès aux données environnementales permettant d’évaluer l’impact cumulatif des projets. »

 

De Fort Mc Murray à Kyoto : la question des émissions de gaz à effet de serre et la position du Canada dans les négociations internationales.

L’Alberta est la province du Canada qui émet le plus de gaz à effet de serre (près d’un tiers du total). De 1990 à 2004, la progression des émissions est deux fois supérieure à celle de l’Ontario.

Certaines études (par exemple celle d’Environnement Canada en 2006) estiment que, par unité de production, les émissions de gaz à effet de serre liées à l’exploitation des sables bitumineux sont environ cinq fois plus élevées que celles de la production de pétrole brut classique. D'où les doutes sur l'intérêt de consommer du gaz naturel pour transformer du sable en pétrole...

L’augmentation de l’exploitation des sables bitumineux met donc en cause les engagements internationaux du Canada : en ratifiant le Protocole de Kyoto, le Canada prenait l’engagement de réduire en 2012 ses émissions de gaz à effet de serre de 6% par rapport à 1990, l'année de référence. En 2002, ses émissions étaient supérieures de 24% à l'année de référence. Le 12 décembre 2011, au lendemain de la conférence de Durban sur les changements climatiques, le Canada est devenu le premier pays à annoncer son retrait du protocole de Kyoto…

C’est un dialogue de sourds entre les défenseurs du protocole de Kyoto qui protestent contre les effets économiques désastreux à l’échelle du Canada et de la planète, et les conservateurs menés par Stephen Harper qui dénoncent les effets économiques catastrophiques de l’application stricte du protocole de Kyoto.

Précurseur des politiques environnementales dans les années 1980-1990, le Canada pourrait devenir un des mauvais élèves de la lutte contre le changement climatique : dans le cadre de la révision de la directive sur la qualité de l'essence et des carburants diesel (Fuel Quality directive), l’Union européenne envisage de classer le pétrole provenant des sables bitumeux comme très néfaste pour le climat. En février 2012, la décision a été reportée : elle reviendra sur la table des 27 ministres de l’environnement en juin.

Publiée dans la revue Geophysical Research Letters en février 2012, une étude récente menée par l’équipe Chris McLinden (Environment Canada) à partir des données du capteur OMI (Ozone Monitoring Instrument) du satellite Aura de la NASA montre que les émissions de dioxyde d’azote (NO2, à l’origine des pluies acides) ou de dioxyde de soufre (SO2) dans la zone d’exploitation des sables bitumineux est comparable à une centrale thermique ou à une ville de taille moyenne.


AURA---OMI---Athabasca---2005-2010.pngDeux cartes de la concentration en dioxyde d’azote (NO2) au-dessus des principaux sites d’exploitation
des sables bitumineux le long de la rivière Athabasca (zone de 30 km par 50 km). A gauche, observation de
2005 à 2007. A droite, de 2008 à 2010. L’augmentation des émissions (10% entre 2005 et 2010) est
corrélée à l’activité des mines. Crédit image : cartes créées par la NASA (Jesse Allen) à partir de
données OMI fournies par Chris McLinden (Environment Canada) and Ronald van der A (KMNI).

 

A titre de comparaison, la carte suivante montre les mêmes émissions pour l’ouest du Canada et le nord des Etats-Unis.

 

AURA---OMI---Canada---2005--2010.pngCarte de la concentration en dioxyde d’azote (NO2) dans l’ouest du Canada et le nord des Etats-Unis.
Crédit image : carte créée par la NASA (Jesse Allen) à partir de données OMI fournies par
Chris McLinden (Environment Canada) and Ronald van der A (KMNI).

 

Pour finir, j'ai écrit plus haut que les mines de sables bitumineux de l'Athabasca étaient également bien visibles sur les images radar. En voici une exemple avec le radar ASAR du satellite européen Envisat :

 

Envisat - ASAR - IMM - Fort McMurray - 27-07-2010 - 17h40Extrait d'une image du radar ASAR du satellite européen Envisat. Image acquise le 27 juillet 2010
à 17h40 UTC. Les zones sombres correspondent aux surfaces "lisses", ici les surfaces en eau.
Crédit image : ESA (Agence Spatiale Européenne)

 

Sources utilisées :

 

En savoir plus :

 

 


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29 février 2012 3 29 /02 /février /2012 23:00

Le 11 février, la vague de froid et un terrain gelé au stade de France avaient contraint les organisateurs à reporter le match France-Irlande. Le match du tournoi des six nations aura finalement lieu dimanche 4 mars à 15 heures devant 80000 supporters.

Malgré des difficultés face à l'Italie et l'Ecosse, le XV de France reste en lice pour un dixième Grand Chelem. Même s'il ne gèle plus, il ne faudra pas vendre la peau de l'ours (polaire) trop tôt, avec encore deux gros morceaux, le XV de la rose le dimanche 11 mars, à nouveau au stade de France, et le dernier match à Cardiff face au Pays de Galle le 17 mars. Cela va chauffer !

Depuis les vacances de février, la température est donc nettement remontée et, en particulier dans la moitié sud de la France, cela commence à sentir le printemps. Sauf en montagne où les stations de ski ont encore beaucoup de neige, il n'y a plus de neige visible en France sur les images satellite contrairement aux spectaculaires épisode neigeux de début février (voir par exemple les articles sur les images du satellite Envisat et la ville de Toulouse sous la neige vue par le satellite Pléiades).


Quiz image - Février 2012

 

L'image mystère de quiz de février 2012 n'est donc pas une région française. En l'observant attentivement, vous remarquerez des zones sans neige : ce n'est pas un terrain de rugby dégelé !

A vous d'identifier la région du monde couverte pat cette image satellite, le nom du satellite qui l'a acquise et d'expliquer pourquoi il y a des zones sans neige...

Pour jouer merci de poster un commentaire à la fin de cet article.

Réponse le 17 mars après le dernier match du XV de France, sauf s'il gèle au Millenium Stadium...

 

D'autres quiz sur le quinze :

 

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29 février 2012 3 29 /02 /février /2012 11:47

La réponse au quiz image du mois de janvier 2012…

Le CNES a récemment publié une nouvelle image du satellite Pléiades, une vue du Mont Everest dans le massif de l’Himalaya, à la frontière entre le Népal et la Chine. C’est l’occasion d’une ballade sur les plus hauts sommets du monde et, pour les plus courageux, un changement d’atmosphère.

8848 mètres : c’est l’altitude du sommet de l’Everest.

694 kilomètres : c’est l’altitude du satellite Pléiades 1A lorsque, sans oxygène, il prend le 1er février 2012 cette image du plus haut sommet du monde.

Entre les deux, toutes les couches de notre atmosphère et la frontière entre la Terre et l'espace...

 

Pléiades 1A - Everest - 01-02-2012 - RR2Image du mont Everest prise par le satellite Pléiades 1A le 1er févier 2012.
Copyright : CNES 2012

 

Dès 1920, l’Everest et ses conditions climatiques extrêmes attirent les alpinistes : Georges Mallory y trouve la mort en 1924 après les trois premières expéditions européennes. C’est en mai 1953 qu’Edmund Hillary et le népalais Tensing Norgay posent le pied au sommet. La première ascension française est dirigée par Pierre Mazeaud en octobre 1978.

L’image en couleurs naturelles met en évidence la morphologie de l’Everest : le pic en forme de tétraèdre avec ses arêtes rectilignes et ses trois faces au sud-ouest, à l’est et au nord, la plus difficile. La très haute résolution de l’image Pléiades permet également d’apprécier les détails de la langue des glaciers et des vallées glaciaires.

Le contraste est spectaculaire entre les zones enneigées et la couleur des roches nues. La limpidité de l’atmosphère accentue l’impression de relief : janvier est le mois le plus froid avec des températures pouvant atteindre -60°C au sommet. En mai, les conditions sont les plus favorables pour les alpinistes. C’est souvent au mois de mai que les grandes « premières » sur l’Everest ont été réussies, même si des tempêtes de neige surprennent régulièrement les candidats à l’ascension.

Le parc national de Sagarmatha, où se situe le versant népalais de l’Everest, est inscrit depuis 1979 au patrimoine mondial de l’UNESCO.

 

Et le quiz de janvier 2012 ? C’est l’Everest ?

Pas du tout… Il s’agit du McKinley, aux Etats-Unis, plus précisément en Alaska.

Culminant à 6194 mètres au-dessus du niveau de la mer, c’est la plus haute montagne d'Amérique du Nord. Très proche des régions arctique, avec une latitude de 63°N, son climat extrême en fait un des sommets les plus difficiles à escalader : le sommet principal a été vaincu en juin 1913 par une expédition dirigée pat Hudson Stuck à laquelle participaient également Walter Harper, Harry Karstens et Robert Tatum.

Seul Jérémie, passionné de montagne et habitué des quiz du blog Un autre regard sur la Terre a trouvé la bonne réponse :

« C'est une photo du Mont McKinley dans l'Alaska Range, avec l'énorme glacier de Kahiltna. A première vue j'aurais dit que c'est une photo prise d'avion mais je me doute que ça peut être un satellite alors je penche pour Spot.»

Il ne s'agit pas du satellite Spot… Même si l’image ressemble beaucoup à une photo prise du hublot d’un avion de ligne, c’est bien un satellite en orbite qui a fourni cette image, plus exactement un membre de l’équipage de la Station Spatiale Internationale, le 14 août 2005, à 15h56 UTC. A cette heure, c’est le lever du soleil, encore très bas au-dessus de l’horizon (11°).

 

ISS - Mont McKinley - Alaska - 14-08-2005 - 15h56 - RR2Image du mont McKinley prise le 14 août 2005 à 15h56 UTC à bord de l’ISS par un astronaute de
l’expédition 11. Photographie n° ISS011-E-11806. Crédit image : NASA

 

La visée est très oblique : au moment de la prise de vue, l’ISS est à une altitude de 348 kilomètres à 1500 kilomètres au sud du Mont McKinley, au-dessus de golfe d’Alaska. Un ciel très dégagé est nécessaire pour réussir une telle photo avec un téléobjectif de 800 mm de focale et un appareil numérique Kodak DCS760C. Pas évident de pointer un tel objectif à partir d’un véhicule évoluant à une vitesse de 28000 km/h !

Le soleil levant crée des ombres portées très allongées sur le glacier Kahiltna dans la partie gauche (c’est-à-dire à l’ouest) dans l’image. D’autres vallées glaciaires (moraines) sont visibles à l’arrière plan de part et d’autre du mont McKinley. La brume à basse altitude est causée par la fumée de feux de forêt.

En dehors de l’Alaska, le mont Whitney (Mount Whitney en anglais), avec 4421 mètres d’altitude, domine les Etats-Unis mais n’en est que le douzième sommet des États-Unis. En Californie, dans la Sierra Nevada, non loin de la Vallée de la Mort, le Mont Whitney est également très proche du point le plus bas des Etats-Unis : Badwater dans le parc national de la vallée de la mort, à 86 mètres sous le niveau de la mer. Si vous appréciez les dénivelés en restant "bien au chaud", je vous recommande la célèbre course d’endurance Badwater !

 

Quel niveau pour l’altitude ? Beaucoup de latitude…

Quel rapport entre l’Everest et le mont McKinley ? Eh bien, il y a une bagarre sur le titre de plus haute montagne de la Terre. Avec 8848 mètres, l’Everest est sans conteste le plus haut sommet du monde depuis le niveau de la mer.

Par contre, d’autres références ou d’autres critères peuvent être utilisés… Par exemple, la hauteur par rapport à la base : l’Everest ne s’élève au maximum que de 4650 au dessus du plateau tibetain.

Avec « seulement » 6194 mètres, le McKinley a une hauteur très impressionnante par rapport à sa base, une plaine de 300 à 900 mètres d’altitude. Cela correspond à une élévation verticale de 5300 à 5900 mètres.

Si on accepte de se jeter à l’eau, le Mauna Kea, à Hawaï, est la plus haute montagne à partir de sa base. Même s’il ne dépasse que de 4 205 mètres le niveau de la mer, le Mauna Kea s'élève à 10 200 mètres au-dessus du plancher océanique.

Profils-d-altitude---Everest---McKinley---Kilimandjaro.jpgProfils d’altitude des environs de l’Everest, du mont McKinley et du Kilimandjaro. Ces profils
établis selon un axe nord-sud ont été obtenus avec un outil développé par Robin Coma.
Attention aux échelles verticales et horizontales en comparant les trois graphiques.
Crédit image : Un autre regard sur la Terre.

 

En connaître un rayon sur l’équateur

C’est plus anecdotique mais cela donne quelques repères sur notre bonne vieille Terre : à proximité de l’équateur, en Equateur, à environ 1° de latitude sud, le Chimborazo est le sommet le plus éloigné du centre de la Terre, à 6384,4 kilomètres, suivi de très près (25 mètres de différence) par Le Huascaran au Pérou. Pour l’Everest, c’est seulement 6382,3 kilomètres. Le renflement du globe terrestre à l’équateur est à l’origine de cette différence de 2168 mètres.

 

Atteindre de plus hauts sommets en s’éloignant…

Pour élargir encore l’horizon, si on quitte le berceau de l’humanité cher à Constantin Tsiolkowski, il y a quelques destinations tentantes pour les astronautes alpinistes : sur la planète Vénus, les Maxwell Montes culminent à environ 11000 mètres. Sur la Lune, la périphérie du cratère Engel'gardt atteint également environ 11000 mètres.

C’est néanmoins encore une aimable plaisanterie à côté du Mont Olympus qui culmine à 21229 mètres sur Mars, la planète rouge.

Par rapport à quelle référence ? Il y a pas d’étendue liquide pouvant servir de référence pour le niveau de la mer. Pour la petite histoire, le niveau 0 sur mars est défini comme celui où la pression atmosphérique moyenne est de 610 Pa (voir sur le site Nirgal une page sur la géologie martienne ou un article détaillé sur wikipédia)

En revenant sur Terre et au niveau de la mer, ceux qui aiment les statistiques seront contents d’apprendre que Les plus hauts sommets, dont les 14 sommets de plus de 8000 mètres sont situés dans l'Himalaya et le Karakoram. Tous les sommets de plus de 7000 m sont situés en Asie centrale. Les 100 plus hauts sommets terrestres sont tous en Asie.

En Amérique du Sud, c’est l’Aconcagua dans la Cordillère des Andes qui culmine à 6959 mètres. Il y a dans les Andes 90 sommets de plus de 6000 mètres !

Pour l’Europe, cela se complique selon que l’on prend en compte ou non la chaîne du Caucase. Dans ce cas, l’Elbrouz, avec ses 5642 mètres, dépasse largement les 4810 mètres du Mont Blanc. En Afrique, le KiIimandjaro, en Tanzanie, atteint 5895 mètres d’altitude. Il mérite un article à lui tout seul en raison des études menées sur les relations entre la diminution de son couvert neigeux et le réchauffement climatique.

 

Spot 5 - Alpes - Mont Blanc - 2005Le Mont Blanc vu par le satellite Spot 5 en 2005.
Copyright CNES – Distribution Astrium Services / Spot Image

 

Spot 5 - Kilimandjaro - Tanzanie - 2002Le Kilimandjaro vu par le satellite Spot 5 en 2002.
Copyright CNES – Distribution Astrium Services / Spot Image

 

Atmosphère, Atmosphère ? Est-ce que j’ai une gueule d’atmosphère ?

En 1938, Arletty avait posé la question à Louis Jouvet de manière un peu vulgaire. Plus poliment, quelle est la tronche (ou plutôt la tranche) de l’atmosphère en fonction de l’altitude.

Voilà quelques éléments de réponse, pour la pression (en Pascal), la masse volumique de l’air (en kg/m3), la température (en °C) et, également, l’accélération de la pesanteur (en m/s2). L'accélération de la pesanteur est un paramètre indépendant de l'atmosphère mais c'était l'occasion de voir comment il variait avec l'altitude. Personne ne me croira si je dit que la pesanteur, la résistance et l'air et la trempérature diminuant avec l'altitude, plus on monte moins c'est fatiguant...

J’ai pris comme repère les altitudes des principaux sommets mentionnés ici ainsi que l’altitude moyenne des satellites qui ont pris les images. Toutes les altitudes sont exprimées par rapport au niveau de la mer et, pour simplifier, j’ai considéré que la terre était parfaitement sphérique (pour les distances des sommets des au centre de la terre.

Pour revenir à la question d’Arletty, il est important de garder en tête que l’atmosphère a une gueule complexe. Elle doit être vue comme une série de tranches, de couches successives. Ces couches sont en général définies en fonction des variations de températures. Leurs limites sont indicative : elle dépendent de la latitude et de la saison.

  • La troposhère, jusqu’à environ 8 à 15 km d’altitude selon la latitude et la saison. C’est la couche plus importante pour les habitants de la planète, quand ils ont les pieds sur terre, y compris au sommet du Mont Blanc ou de l’Everest. Le cycle de l’eau et la plupart des phénomènes météorologiques se passent dans la troposphère. La limite de la troposphère est appelée tropopause.
  • La stratosphère, de 10 à 50 km d’altitude environ. Les terriens visitent la partie basse de la stratosphère quand ils prennent l’avion. C’est également dans cette tranche de l’atmosphère qu’évoluent en grand epartie les ballons stratosphériques de l’opération « Un ballon pour l’école » que le CNES et Planète Sciences proposent aux établissements scolaires. La limite supérieure de la stratosphère est appelée stratopause. La température augmente avec l’altitude : la stratosphère est réchauffée par l’absorption des rayons ultra-violets du soleil.
  • La mésosphère, entre 50 et 80 km d’altitude, est la zone de transition entre la Terre et l’espace. C’est dans cette partie de l’atmosphère que tout ce qui revient sur terre s’échauffe et brûle avant d’atteindre le sol. Sauf quand les morceaux sont très gros ou conçus pour résister (comme les capsules ou la navette spatiale).

 

Il existe plusieurs modèles décrivant l’atmosphère. Je m’appuie ici sur le modèle « International Standard Atmosphere (ISA) » défini par l’ISO. D’autres organisations comme l’organisation international de l’aviation civile, l’organisation mondiale de la météorologie ou le gouvernement américain l’adaptent ou l’étendent en fonction de leurs propres besoins. Pour chaque couche, les modèles utilisent des lois physiques reliant les différents paramètres. Quand on commence à s’intéresser au domaine des satellites, il faut citer également NRLMSISE-00, qui propose un modèle global de l’atmosphère terrestre avec, en particulier, la densité de l’atmosphère, afin de calculer le freinage atmosphérique auxquels sont soumis les satellites.

Remarque importante : le tableau suivant donne des chiffres couvrant différentes tranches de l’atmosphère. J’ai utilisé des informations provenant de différents modèles adaptés à chaque couche. Par ailleurs, les limites entre les couches sont indicatives en particulier pour les couches extérieures.


Table atmosphère - Altitude - Pression - densitéTableau donnant quelques caractéristiques de l’atmosphère en fonction de l’altitude. Tableau établi
à partir de différentes sources. Contactez-moi en postant un commentaire si vous voulez le tableau
excel qui a servi. Crédit : Un autre regard sur la Terre

 

US standard atmosphere 1962

Représentation graphique de l’évolution générale de ces paramètres
(selon le modèle standard US de 1962. Source : Wikipedia)

 

Pour en savoir plus :

 

 

 

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Bénévole de l'association Planète Sciences Midi-Pyrénées
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