Pourquoi la NASA s’intéresse-t-elle tant à la foudre ?

La foudre est un phénomène qui fascine les humains depuis la nuit des temps. On la retrouve un peu partout dans différentes mythologies, où elle est souvent assimilée à une manifestation du courroux des Dieux. Mais la science a bien progressé depuis que les Grecs ont érigé les premiers temples à Zeus, et aujourd’hui, les éclairs sont avant tout la spécialité des météorologues. Pour son image du jour du 11 janvier, la NASA a d’ailleurs choisi une carte des éclairs sur Terre qui vient couronner plus de trente ans de recherches sur la foudre menées à partir de l’ISS.

En effet, depuis 1990, la NASA dispose de deux satellites munis d’instruments baptisés Lightning Image Sensor (LIS) et Optical Transient Detector. Conceptuellement, leur objectif est exactement le même : cartographier tous les éclairs qui passent dans leur champ de vision avec une précision redoutable. Un arsenal qui leur a déjà permis d’avoir une idée assez précise de la répartition de ces phénomènes sur Terre.

L’ISS à la rescousse

Mais depuis 2017, les astronomes de l’agence disposent d’un nouveau jouet : un second LIS nouvelle génération, monté cette fois à bord de la Station Spatiale Internationale. Il est bien plus précis que son aîné, et les données qu’il a offert à la NASA ont même permis de préciser certaines données ambiguës de façon rétroactive.

Cela leur a permis de cartographier les éclairs sur l’intégralité du globe depuis 1990, du Grand Nord canadien au fin fond de la Patagonie. C’est une avancée considérable par rapport aux techniques précédentes. En effet, les instruments précédents étaient très performants entre les tropiques et l’équateur, mais devenaient trop imprécis pour produire des résultats exploitables à proximité des pôles.

Autre progrès majeur : le LIS de l’ISS est capable de tirer le portrait à n’importe quel éclair, y compris ceux qui n’arrivent jamais au sol. Il peut s’agir d’éclairs horizontaux ou qui se déroulent entièrement à l’intérieur d’un nuage, ce qui les rend traditionnellement plus difficiles à détecter.

Les éclairs, une “variable climatique essentielle”

Cette nouvelle capacité à analyser ces phénomènes depuis l’espace a aussi permis aux météorologues de se concentrer sur des phénomènes particulièrement impressionnants, baptisés megaflashes. Il s’agit d’immenses éclairs qui peuvent déchirer le ciel sur des centaines de kilomètres, et pendant plus de dix secondes, contre quelques microsecondes pour un éclair standard. Mais contrairement à ce qu’on pourrait penser, ils sont difficiles à étudier sans un instrument spécialisé comme le LIS de dernière génération. Ce dernier permet donc de ne rater aucun de ces phénomènes rares, afin d’essayer de comprendre ce qui provoque ces décharges naturelles.

À l’heure actuelle, les chercheurs sont encore en train de compiler et de filtrer cette immense quantité de données. En revanche, ils ont bon espoir que ces travaux permettront un jour de comprendre le lien mystérieux qui unit le changement climatique et le tonnerre. Si ce n’est pas forcément une priorité dans notre combat pour la sauvegarde de notre milieu de vie, c’est tout de même un facteur non négligeable qu’il faut garder en tête.

En effet, l’intense décharge d’énergie qui survient lors d’un éclair peut faire voler en éclat les atomes d’ azote de l’atmosphère. Grâce à l’oxygène avoisinant, ils peuvent alors former du dioxyde d’azote, un polluant atmosphérique problématique. Mais il joue aussi un rôle dans le cycle de l’azote indispensable à la biodiversité . Il participe aussi à produire de l’ozone qui nous protège du rayonnement dévastateur du Soleil. Des constats qui ont poussé l’Agence Météorologique Mondiale à ajouter les éclairs à sa liste des “variables climatiques essentielles”, et qu’il sera donc d’autant plus important de surveiller à l’avenir.

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