RAMCES : Réseau Atmosphérique de Mesures des Composés à Effet de Serre
Extrait de la Lettre du Changement global n°18 - Programme International Géosphère Biosphère (IGBP) - Programme Mondial de Recherches sur le Climat (WCRP) - Programme International «Dimensions Humaines» (IHDP) - Diversitas - Earth System Science Partnership (ESSP)

Problématique scientifique et objectifs

L’Observatoire de Recherche en Environnement RAMCES a pour objectif la description des cycles biogéochimiques des principaux gaz à effet de serre additionnel (CO₂, CH₄, N₂O, SF₆), et la quantification des bilans de carbone à l’échelle régionale grâce au suivi à long terme des concentrations atmosphériques de ces composés. L’atmosphère «de fond» est un réservoir facile d’accès et relativement homogène où la mesure à haute précision des gaz à effet de serre à longue durée de vie permet de suivre l’évolution du forçage radiatif et de déterminer les sources et puits à la surface du globe. Notre approche consiste à interpréter les observations du réseau de mesures atmosphériques à l’aide de modèles de transport atmosphérique en contraignant les flux d’échange avec la surface pour minimiser les écarts entre observations et simulations.

Stratégie et paramètres mesurés

Les sites de mesure de l’ORE-RAMCES sont localisés autour de deux régions: le continent eurasien, et l’Océan Indien. On distingue différents types de mesure : les mesures en continu dans les observatoires ; les mesures régulières à partir d’un réseau de prélèvement d’échantillons d’air ; et les mesures aéroportées.

Les mesures en continu de CO₂ et Radon-222 sont réalisées dans quatre observatoires : Ile d’Amsterdam (37°57’S, 77°32’E, 70 m.asl), Mace Head (53°20’N, 9°54’W, 25 m.asl), Puy de Dôme (45°45’N, 3°00’E, 1465 m.asl), Saclay (48°43’N, 2°09’E, 165 m.asl). L’observatoire de Saclay a une place particulière dans l’ORE-RAMCES puisqu’en plus des mesures quasi-continues de CO₂ et Radon, nous suivons également les teneurs atmosphériques de CO₂, CH₄, N₂O, SF₆, et CO. De plus nous disposons à Saclay du laboratoire de calibration des gaz d’étalonnage, et du laboratoire central d’analyse des échantillons d’air. Au cours des trois dernières années RAMCES s’est doté d’une chaîne d’analyse parmi les plus performantes au monde pour la mesure des gaz à effet de serre sur des échantillons d’air de 2 litres, prélevés dans une quinzaine de sites de surface et aéroportés (environ 2 000 échantillons par an). L’approche multi-composés développée à partir de ces échantillons est précieuse pour la compréhension des processus prépondérants dans les signaux observés, telles que les variations interannuelles du CO₂.

En milieu continental, les mesures de surface sont fortement influencées par les conditions locales à l’échelle de quelques km². Pour caractériser les conditions de fond, plusieurs approches sont explorées telles que les hautes tours (> 100 m), et les mesures aéroportées. Des échantillons d’air sont prélevés 2 fois par mois dans plusieurs sites en Europe depuis l’Ecosse jusqu’à la Sibérie, afin de caractériser l’évolution des teneurs en CO₂ des masses d’air pénétrant le continent eurasien. Un analyseur de CO₂ in-situ embarquable a été développé au LSCE, et une version spécifique a été adaptée pour un AIRBUS A340- 600 de la Lufthansa (projet européen CARIBIC).