Des satellites et l'IA contre le changement climatique

L'accord de Paris oblige les pays participants à rapporter leurs émissions de gaz à effet de serre afin de déterminer les progrès réalisés à l'échelle mondiale en vue d'atteindre l'objectif zéro net. Cependant, à l'heure actuelle, la déclaration des émissions repose principalement sur des inventaires d'émissions calculés à partir de statistiques socio-économiques sur les activités et les facteurs d'émission. De plus, la compilation de ces données s'avère gourmande en ressources, prend beaucoup de temps et est liée à de nombreuses incertitudes – et donc insuffisante pour évaluer les mesures politiques en temps réel. C'est pourquoi Gerrit Kuhlmann, chercheur à l'Empa, explique dans une étude de cas publiée dans le nouveau White Paper de la SATW comment l'intelligence artificielle (IA) pourrait être utilisée en combinaison avec de nouvelles données d'observation de la Terre et des modèles du système terrestre pour surveiller efficacement les émissions de gaz à effet de serre. L'objectif de l'étude de la SATW était de montrer comment les nouvelles technologies peuvent réduire les effets négatifs du changement climatique en Suisse et rendre la société et l'économie plus résistantes.

Détecter plus rapidement les gros émetteurs

Un système mondial de mesure des émissions de gaz à effet de serre sera un outil important pour contrôler les progrès vers une société «zéro net». C'est pourquoi des systèmes d'observation capables de fournir des informations précises, fiables et à l’échelle mondiale en temps réel sur les émissions anthropiques de gaz à effet de serre sont en cours de développement. Ces systèmes utilisent des mesures aériennes, satellitaires et terrestres. Des modèles analysent les données et calculent les émissions des pays, des centrales électriques et des installations industrielles. «L'IA joue un rôle important pour les systèmes globaux, car elle permet de traiter de grandes quantités de données en temps réel et avec précision», explique Gerrit Kuhlmann, chercheur à l'Empa. «Les algorithmes basés sur l'IA peuvent être utilisés pour créer des cartes globales des émissions de CO₂ et de méthane. Cela permet par exemple d'identifier des points chauds d'émissions ou de mieux estimer l'empreinte carbone des produits». Ces données permettraient à l'avenir de détecter rapidement les grands pollueurs et de déterminer leurs émissions de gaz à effet de serre.

L'accès aux programmes de recherche est crucial

Les expertes et experts ayant participé à l'étude de la SATW placent de grands espoirs dans les derniers développements autour de l'IA et des observations de la Terre par satellite afin de relever les défis climatiques. Pour que le potentiel de l'IA puisse être pleinement exploité, les auteurs de l'étude ont également formulé des recommandations à l'attention des décideurs politiques et administratifs, des universités et des institutions de financement ainsi que des entreprises. Il faudrait par exemple renforcer les capacités et l'expertise de l'IA des centres de compétences nationaux dans le domaine du climat et de la durabilité et garantir l'accès aux programmes de recherche internationaux tels que ceux de l'UE.

Selon Gerrit Kuhlmann, le développement de modèles pour un système mondial de surveillance des gaz à effet de serre nécessite un accès aux données mondiales d'observation de la Terre. «L'accès aux services du programme européen Copernicus est essentiel pour la Suisse afin de pouvoir continuer à faire de la recherche dans ce domaine». En effet, le programme d'observation de la Terre de l'UE est à la pointe des systèmes d'observation des gaz à effet de serre – notamment avec la prochaine extension des satellites d'observation de la Terre avec des satellites de mesure du CO₂ et du méthane ainsi que le système européen de surveillance et de vérification du CO₂. Ces développements sont notamment poussés dans le cadre de programmes de recherche internationaux comme Horizon Europe, raison pour laquelle une participation aussi complète que possible est d'une importance capitale pour les chercheurs suisses.