Mieux comprendre les pics de pollution atmosphérique dans la plaine Indo-Gangétique
Chaque année, les mois d’octobre et de novembre sont marqués par des épisodes de pollution atmosphérique intenses dans la plaine Indo-Gangétique, un vaste territoire s’étendant le long de l’Himalaya, de l’est du Pakistan jusqu’au Bangladesh. L’épisode de pollution observé en novembre 2024 a été particulièrement sévère, entraînant la fermeture des écoles et un confinement des personnes les plus vulnérables à New Delhi. Dans un article récemment publié, une équipe du CNRS Terre & Univers (dont le LATMOS-IPSL), décrypte les mécanismes à l’origine de ces épisodes de pollution, en s’appuyant sur une analyse conjointe de 18 années d’observations satellitaires et de réanalyses météorologiques.
Cette région du globe cumule une forte densité de population (plus de 600 millions d’habitants) et des activités industrielles et agricoles intenses. Une dégradation importante de la qualité de l’air est observée à certaines périodes de l’année. Le brûlage des résidus agricoles, largement répandu dans les États indiens du Pendjab et de l’Haryana émet de grandes quantités de monoxyde de carbone (CO) et de particules. Cette pratique intervient pendant la saison de post-mousson (octobre–novembre), période de la récolte du riz, qui génère d’importants volumes de résidus végétaux. Afin de préparer rapidement les champs pour la culture suivante, le brûlage reste, pour de nombreux agriculteurs, la solution la plus simple et économique pour éliminer ces résidus.
Le brûlage intensif des résidus agricoles principale raison de la pollution
L’analyse menée dans cette nouvelle étude montre que l’intensité de ces épisodes de pollution, qui varie fortement d’une année à l’autre, s’explique par une combinaison de facteurs météorologiques et humains. Des conditions de vent de surface faible favorisent l’accumulation des fumées chargées en polluants. Quand ces conditions stables coïncident avec le brûlage intensif des résidus agricoles, les niveaux de pollution peuvent dépasser 60 fois les seuils maximums recommandés par l’Organisation mondiale de la santé.
Mesures par l’instrument français IASI et les instruments MODIS
Pour analyser ces épisodes de pollution de post-mousson récurrents, les concentrations de CO mesurées par les instruments satellitaires IASI (Interféromètre atmosphérique de sondage dans l’infrarouge) sont étudiées conjointement avec les observations satellitaires des feux et les réanalyses météorologiques. L’instrument français IASI mesure le rayonnement infrarouge émis par la Terre après sa traversée de l’atmosphère, à partir duquel de nombreuses variables météorologiques et chimiques peuvent être obtenues. Le premier instrument a été mis en orbite en 2006 à bord du satellite européen Metop-A, suivi de Metop-B (2012) et Metop-C (2018), assurant une surveillance continue et globale de l’atmosphère terrestre depuis plus de 18 ans. Le brûlage agricole est quant à lui suivi grâce aux instruments MODIS, embarqués sur les satellites américains de la NASA, Terra (2000) et Aqua (2002) depuis plus de deux décennies.
Les résultats de l’étude mettent en évidence le rôle déterminant des vents de surface dans la sévérité de ces épisodes de pollution, comme en 2024, où des vents exceptionnellement faibles et persistants pendant près d’une semaine ont fortement limité la dispersion des fumées. Des conditions similaires avaient déjà été observées en 2017, tandis qu’en 2011 au contraire, des vents plus soutenus ont permis de limiter l’intensité de la pollution malgré une forte activité de brûlage agricole.
Panneau du haut : cartes des concentrations de CO mesurées par IASI, moyennées du 5 au 11 novembre pour 2011, 2017 et 2024. Panneau du bas : cartes montrant l’intensité des feux (Fire Radiative Power, FRP) observée par MODIS et les vents moyens issus des réanalyses météorologiques pour la même période. © Référence
L’analyse détaillée des années les plus récentes montre que les événements de pollution post-mousson dans la plaine Indo-Gangétique semblent s’être intensifiées alors qu’on observe une décroissance de l’activité de brûlage agricole depuis l’espace. Ce constat laisse supposer que de nombreux agriculteurs semblent pratiquer le brûlage en dehors des heures de passage des satellites de la NASA, afin d’éviter d’être repérés. En effet le brûlage des résidus agricoles étant formellement interdit dans certains États indiens depuis 2015, des amendes sont prévues par les autorités locales. Un suivi continu des feux à partir de satellites géostationnaires permettrait de mieux cerner l’évolution des pratiques agricoles dans la région.
La continuité de la mission IASI, assurée par le lancement réussi de IASI-Nouvelle Génération en août 2025, combinée à la poursuite des observations des feux, permettra à l’avenir de continuer à sonder la pollution liée au brûlage agricole et de mieux détecter les éventuels changements des pratiques agricoles dans la plaine Indo-Gangétique.
Pour en savoir plus
Post-monsoon pollution events in the Indo-Gangetic Plain using 18 years [2007-2024] of IASI carbon monoxide satellite measurements, Sinnathamby, S., Safieddine, S., Doutriaux-Boucher, M., Coheur, P. & Clerbaux, C., Journal of Geophysical Research Atmospheres, DOI:10.1029/2025JD044219, 2026.
Contacts
– Selviga Sinnathamby, doctorante Sorbonne Université au LATMOS-IPSL •
– Cathy Clerbaux, LATMOS-IPSL •
– Sarah Safieddine, LATMOS-IPSL •
Source : CNRS Terre & Univers.
