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C-MONITOR France

C-MONITOR France propose une estimation quotidienne et localisée des émissions de CO2 anthropique et de polluants issues des énergies fossiles sur le territoire français. Fusionnant données d’activités socio-économiques et de télédétection spatiale, l’information sera distribuée aux autorités régionales et locales, aux industriels émetteurs de GES, et au grand public via des indicateurs.

Présentation

La pandémie liée au COVID-19 a entrainé une réduction abrupte et considérable des activités anthropiques, avec des effets importants sur la consommation d’énergie et les émissions de CO2 associées. Ces réductions et le rebond des émissions pour différents secteurs en France à l’échelle régionale restent très mal connus depuis le début de 2020. De même, les inventaires nationaux annuels de consommation d’énergie et de combustibles fossiles ne sont disponibles qu’avec un décalage d’un an, inadapté pour estimer les impacts de la Covid-19 sur des échelles journalières et mensuelles. De fait, il n’existe pas de données scientifiques quotidiennes mises à jour régulièrement pour répondre à la forte demande d’information sur les émissions de la part des décideurs, de média et du grand public.

Toutefois, le CITEPA a développé récemment, avec le soutien du MTE en 2020, une nouvelle estimation ex-post des émissions mensuelles de CO2 françaises. Celle-ci se base sur des statistiques mensuelles, notamment énergétiques (le baromètre mensuel des émissions nationales françaises), qui seront mises à jour au fil de l’eau avec un décalage de 3 mois.

La solution Carbon-Monitor

Une équipe internationale de scientifiques a développé l’initiative de recherche CARBON-MONITOR autour de nouveaux algorithmes de traitement de données d’activité en temps quasi-réel (déplacements GPS, consommation de gaz naturel et production électrique…) pour produire une première estimation des émissions journalières de chaque pays, mise à jour tous les mois, avec un accès public aux données sur le site https://carbonmonitor.org.

Ces estimations peuvent être fortement améliorées (i) en automatisant les algorithmes de traitement pour arriver à une mise à jour quasi-quotidienne, (ii) en incorporant des données de télédétection en particulier pour les variations des émissions des sites industriels et des centrales thermiques, et (iii) en comparant de manière systématique et automatisée les estimations du CARBON-MONITOR avec les données à 3 mois plus précises apportées par le CITEPA.

Évaluer aujourd’hui et anticiper demain

Il est maintenant admis que les activités de secteurs économiques majeurs, comme le transport aérien et le tourisme, vont subir pendant plusieurs années les conséquences de la pandémie Covid-19. L’on peut par ailleurs anticiper des changements plus subtils, comme par exemple dans les comportements autour de la mobilité (développement rapide du télétravail et réduction des déplacements pendulaires). L’on peut également supposer, à partir de prévisions à court terme que la consommation d’électricité et de combustibles fossiles par l’industrie va probablement se maintenir à bas niveau, en lien avec une probable chute durable du PIB dans différentes régions.

Dans un contexte de relance verte porté à la fois au niveau français par le Plan de relance post-Covid-19 et au niveau européen par le Green Deal, le suivi des émissions de CO2 est crucial pour s’assurer de leur efficacité. À cet égard, C-MONITOR France apportera pour la première fois une estimation des émissions de CO2 et de leur variabilité journalière à l’échelle de territoires (régions). Cet exercice pourrait s’accompagner d’une vérification trimestrielle via un audit expert de la CITEPA, permettant de mettre évidence les points à questionner et à creuser, cherchant à évaluer les incertitudes et proposant des pistes d’améliorations.

En résumé, C-MONITOR vient soutenir les actions politiques mises en œuvre aux niveaux européen et national en fournissant un service opérationnel de monitoring des émissions de GES et de polluants à l’échelle spatiale et temporelle la plus fine possible. Ce service se fonde sur un ensemble de connaissances et de procédés de validation scientifique combinant données de télédétection et d’activité économique. De plus, un audit tierce permet la vérification systématique de ces résultats en comparaison des données du baromètre des émissions mensuelles nationales du CITEPA, et des statistiques françaises.

Territoires d'expérimentation

France :

  • Centre Val de Loire
  • Nouvelle Aquitaine
  • Occitanie
  • Paris

Données

Satellites

  • Sentinel-2 :

          . données visible et proche infrarouge pour la détection d’objets spécifiques (suivi des sites industriels et centrales thermiques pour les émissions de CO2) ;

          . détection proche infrarouge  pour la capture des émissions de CO2 des principales centrales thermiques.

  • Sentinel-1 : données radar pour démontrer la faisabilité du suivi de changements de trafic routier.

Autres

  • Mobilité, via des indices TomTom ou la localisation par applications téléphonie mobile ;
  • Consommations électriques nationales et régionales ;
  • Trafic aérien Flight radar 24 pour chaque aéroport.

Résultats - Produits finaux

L’outil et le service proposés par C-MONITOR France consistent à fournir, sur une base opérationnelle et en temps quasi-réel, une estimation des émissions de CO2 fossile pour cinq secteurs émetteurs - transports terrestres et aériens, production d’électricité, industrie, bâtiments – en combinant données de télédétection spatiale et données temps réel d’activité sectorielle disponibles. Ces données et méthodes sont décrites dans l’article Near-real time monitoring of global CO2 emissions reveals the effect of the COVID-19 pandemic, publié dans Nature Communications par Zhu Liu, Philippe Ciais et al, 14 October 2020.

L’outil C-MONITOR France pourra notamment être utilisé pour comprendre (i) d’une part, les changements de qualité de l’air résultant de l’utilisation de combustibles fossiles, et (ii) d’autre part, l’impact des changements de mobilité liés à l’épidémie et à ses conséquences sur les changements de demande énergétique – en particulier le changement du cycle diurne de la demande en électricité qui s’est produit lors des épisodes de confinement.

Pour les émissions du secteur industriel, il est prévu de développer un indice de changement des émissions basé sur des données d’imagerie spatiale à haute résolution des satellites Sentinel-2 pour chaque secteur industriel (raffinage, cimenteries, aciéries) et pour chaque région française retenue. Cet indice permettra de suivre les émissions pendant la période de ralentissement économique qui suivra la fin de l’épidémie.

Planning de réalisation

  • t0 : démarrage du projet (TRL5)
  • t0+6m : identification des données d’émission, y compris locales, et négociation avec les opérateurs publics et privés
  • t0+12m : première maquette du service en mode démonstration (TRL6)
  • t0+24m : tests et améliorations après retours utilisateurs, validation en mode pré-opérationnel (TRL7)

Contact

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