Abstract
Nous démontrons la capacité de l’instrument multispectral (MSI) de Sentinel-2 à détecter et à quantifier des sources ponctuelles de méthane anormalement importantes avec une résolution fine des pixels (20 m) et des taux de revisite rapides (2–5 j). Nous présentons trois méthodes de restitution de la colonne de méthane qui utilisent des mesures dans l’infrarouge à ondes courtes (SWIR) issues des bandes spectrales MSI 11 (∼ 1560–1660 nm) et 12 (∼ 2090–2290 nm) pour détecter des panaches de méthane atmosphérique. La plus performante est la méthode multi-bande–multi-passage (MBMP), qui utilise une combinaison des deux bandes et une observation de référence hors panache pour restituer les colonnes de méthane. La méthode MBMP peut quantifier des sources ponctuelles jusqu’à environ 3 t h−1 avec une précision de ∼ 30 %–90 % (1σ) sur des surfaces favorables (quasi homogènes). Nous avons appliqué nos méthodes pour effectuer une surveillance à haute fréquence de panaches puissants de sources ponctuelles de méthane provenant d’un équipement de tête de puits dans le champ pétrolier de Hassi Messaoud en Algérie (octobre 2019 à août 2020, observé tous les 2,5 j) et d’une station de compression dans le champ pétrolier et gazier de Korpezhe au Turkménistan (août 2015 à novembre 2020, observé tous les 5 j). La source algérienne a été détectée dans 93 % des scènes sans nuages, avec des débits de source allant de 2,6 à 51,9 t h−1 (moyenne de 9,3 t h−1) jusqu’à son arrêt par l’allumage d’une torchère en août 2020. La source turkmène a été détectée dans 40 % des scènes sans nuages, avec une intermittence variable et une période d’arrêt de 9 mois en mars–décembre 2019 avant de reprendre ; les débits de source allaient de 3,5 à 92,9 t h−1 (moyenne de 20,5 t h−1). Nos restitutions de débit de source pour la source ponctuelle de Korpezhe concordent étroitement avec les observations satellitaires GHGSat-D de février 2018 à janvier 2019, tout en offrant une densité d’observation bien plus élevée. Nos méthodes peuvent être facilement appliquées à d’autres instruments satellitaires dotés de bandes spectrales SWIR grossières, tels que Landsat-7 et Landsat-8. La détection satellitaire à haute fréquence de sources ponctuelles de méthane anormales, comme démontré ici, pourrait permettre une action corrective rapide pour aider à réduire les émissions mondiales de méthane.
Lire l’article complet ici : Surveillance à haute fréquence des sources individuelles de méthane irrégulier avec les observations satellites multispectrales Sentinel-2
