« El Niño nous surprend par sa force » : ce que Sentinel-3 voit changer sur Terre depuis dix ans

Lancé le 15 septembre 2026 depuis le Centre spatial guyanais, à bord d'un lanceur Vega-C d'Avio avec le satellite Flex, Sentinel-3C vient rejoindre une famille de satellites dont le tout premier, Sentinel-3A, a été mis en orbite il y a maintenant dix ans, en février 2016.

Troisième satellite d'une série dont le développement a été amorcé en 2007, Sentinel-3C observe depuis l'espace les océans, les terres émergées, les glaces et l'atmosphère. Il fournit des données essentielles à la surveillance du climat, aux prévisions météorologiques, à la protection de l'environnement et à la gestion des catastrophes. Ce satellite s'impose comme un outil de référence pour l'observation océanique, un enjeu crucial dans un contexte de réchauffement marin accéléré et de phénomènes El Niño majeurs.

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L'occasion nous a semblé toute trouvée pour dresser un bref bilan de cette mission d'observation des océans et du climat, et pour nous projeter vers l'avenir avec la prochaine génération de satellites Sentinel-3 (S3NGO). Nous avons posé nos questions à Milen Tahtadjiev, responsable de la mission Copernicus Sentinel-3 chez Eumetsat, et à Estelle Obligis, responsable des applications marines chez Eumetsat.

La parole à Milen Tahtadjiev, responsable de la mission Copernicus Sentinel-3 chez Eumetsat, et à Estelle Obligis, responsable des applications marines chez Eumetsat.

Futura : Quel a été le compromis le plus difficile à trouver, entre l’ambition scientifique et les contraintes techniques ou budgétaires, lors de la définition de cette mission ?

Milen Tahtadjiev : Dans le cas du satellite Sentinel-3C, l'enjeu était d'assurer la continuité des observations fournies aujourd'hui par le satellite Sentinel-3A, lancé en février 2016 et toujours pleinement opérationnel. Sentinel-3C est destiné à prendre le relais de Sentinel-3A lorsque celui-ci arrivera en fin de vie.

Cela impliquait de maintenir des exigences et des instruments très proches de ceux des satellites Sentinel-3A et 3B, afin de garantir la continuité et la comparabilité des séries de données sur le long terme. Cependant, il a fallu trouver un compromis entre les besoins scientifiques et les contraintes techniques et budgétaires concernant la continuité des opérations de la mission Sentinel-3A, une fois Sentinel-3C déclarée opérationnelle. Après discussions avec les utilisateurs et l'Agence spatiale européenne (ESA), et l'approbation de la Commission européenne, il a été décidé de continuer les opérations de Sentinel-3A pour l'altimétrie et pour la couleur de l'eau (avec une couverture réduite).

Futura : En revenant sur plusieurs années d’exploitation de Sentinel-3, quelles sont, selon vous, les deux ou trois avancées scientifiques les plus significatives qu’elle a permis de réaliser ?

Milen Tahtadjiev : L'un des apports majeurs de Sentinel-3 est sa capacité à fournir, de manière continue et à l'échelle mondiale, plusieurs observations essentielles pour suivre l'évolution du climat et des océans.

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Sentinel-3 a notamment permis de mieux documenter deux évolutions majeures : l'élévation du niveau global de la mer, grâce aux mesures du radar altimétrique SRAL et le réchauffement climatique, grâce aux mesures de températures de surface réalisées par le radiomètre SLSTR. En outre, elle a permis d'améliorer significativement notre connaissance de la biologie marine avec l'imageur visible OLCI.

Depuis plus de trois décennies, une série ininterrompue de satellites altimétriques, dont Sentinel-3, documente la hausse quasi continue du niveau des mers. © Eumetsat

Futura : Sentinel-3 combine l'altimétrie, la couleur de l'océan et la température de surface sur une seule et même plateforme. Cette synergie a-t-elle permis des découvertes qui n'auraient pas été possibles avec des missions distinctes ?

Milen Tahtadjiev : Tout à fait ! Un bon exemple est celui de la détection et du suivi des feux de forêt. L'instrument SLSTR permet de déterminer l'intensité des incendies, tandis que la combinaison des observations de SLSTR et d'OLCI permet également de mieux suivre les panaches de fumée associés, notamment leur concentration et leur altitude. Cette complémentarité entre instruments offre ainsi une vision plus complète d'un même phénomène que ne le ferait une mesure isolée.

Futura : Sentinel-3 a-t-il révélé des surprises scientifiques, des phénomènes océaniques ou climatiques inattendus ?

Milen Tahtadjiev : Oui et non. Les séries de données de la mission Sentinel-3 courent maintenant sur 10 ans et permettent d'identifier des tendances fortes : les vraies surprises sont donc rares, mais il existe quand même des évènements surprenants. Le phénomène actuel d'El Nino, par exemple, nous surprend par sa force : Sentinel-3 a fourni des données cruciales pour son identification.

D'autre part, il est important de noter qu'à partir des mêmes données de Sentinel-3, les équipes d'Eumetsat ont pu développer de nouveaux produits innovants, tels que le « Fire Radiative Power », qui permet le suivi des feux de forêt. Ce produit est maintenant le plus téléchargé du DataStore d'Eumetsat pour Sentinel-3 et a été très utilisé cet été par nos États membres.

Futura : Sentinel-3 s'appuie sur des séries de données plus anciennes (Envisat, ERS, etc.). Quelles tendances climatiques ont été confirmées, affinées, corrigées ou abandonnées grâce à cette continuité ?

Milen Tahtadjiev : La contribution de Sentinel-3 a été particulièrement importante pour l'estimation de l'élévation du niveau des mers dans les régions polaires, non couvertes par la mission de référence Sentinel-6.

Les observations de Sentinel-3 ont contribué à quantifier l'accélération de la hausse du niveau moyen mondial des mers. Sur les dix dernières années, celle-ci a atteint environ 4 mm par an, contre environ 3 mm par an au cours des deux décennies précédentes.

Vue d'artiste d'un satellite Sentinel-3, construit par Thales Alenia Space. © ESA, ATG Medialab

Futura : En ce qui concerne la banquise et les calottes glaciaires, quelles contributions spécifiques Sentinel-3 a-t-il apportées ?

Milen Tahtadjiev : Les observations de Sentinel-3, réalisées à l'aide du radar altimétrique SRAL, de l'instrument OLCI et du radiomètre SLSTR, constatent une diminution de la surface des glaces polaires et des glaces de mer.

Futura : Au-delà de la recherche pure, quels avantages concrets Sentinel-3 a-t-il apportés pour des applications opérationnelles telles que la sécurité maritime, les feux de forêt ou la qualité de l’air, par exemple ?

Milen Tahtadjiev : Sentinel-3 apporte des bénéfices très concrets pour de nombreuses applications opérationnelles. Dans les pays nordiques, par exemple, les données de l'instrument OLCI sont utilisées pour la surveillance des icebergs, en soutien à la sécurité maritime.

Les données fournies par le radiomètre SLSTR et l'instrument OLCI sont également utilisées pour détecter les feux de forêt et suivre leur évolution. En août 2026 par exemple, des incendies actifs ont été détectés par le radiomètre de température de surface de la mer et de la terre (SLSTR) de Copernicus Sentinel-3 au-dessus de la Grèce.

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Un exemple particulièrement marquant est la contribution de Sentinel-3 au suivi de l'élévation du niveau global de la mer. Grâce à ses mesures altimétriques précises et continues, la mission contribue à documenter un phénomène qui dépasse largement la seule communauté scientifique, puisqu'il concerne directement les populations et les territoires côtiers.

Futura : Compte tenu de cette analyse, quelles sont les limites ou les difficultés rencontrées avec Sentinel-3 qui ont le plus directement influencé les choix de conception de Sentinel-3 nouvelle génération (3NGO) ?

Milen Tahtadjiev : S3NGO a été conçu dans une logique de « continuité améliorée » : elle doit préserver la qualité des services opérationnels fournis aujourd'hui par Sentinel-3, tout en les faisant progresser grâce à une meilleure précision des mesures et à une résolution accrue.

Au Centre spatial guyanais, Yvan Baillion, directeur des programmes Observation, Science et Exploration de la Terre chez Thales Alenia Space, nous explique brièvement la nouvelle génération de Sentinel-3. © R. Decourt

Futura : Si vous deviez résumer en une phrase ce que S3NGO apportera de plus par rapport à ce que Sentinel-3 ne peut pas faire aujourd’hui, que diriez-vous ?

Milen Tahtadjiev : S3NGO permettra de poursuivre les observations de Sentinel-3 tout en les améliorant, notamment grâce à une résolution plus fine et à une précision accrue des mesures, afin de répondre à des besoins opérationnels toujours plus exigeants.

Futura : La valeur des données Sentinel-3 réside en grande partie dans la longueur de la série chronologique. Avec des changements tels que la résolution AOLCI de 150 mètres ou les nouvelles bandes spectrales, comment pouvons-nous garantir que l’homogénéité de la série de données ne soit pas compromise ?

Milen Tahtadjiev : Après le lancement de S3NGO, une phase de vol en tandem sera mise en place avec Sentinel-3 de la génération actuelle. Les deux satellites voleront ensemble, avec seulement quelques secondes d'écart, afin de permettre une intercalibration très précise des instruments. Cette phase sera essentielle pour comparer directement les mesures des deux générations de satellites, assurer la cohérence entre les séries de données et garantir ainsi la continuité des services sur le long terme.

Futura : Le concept de « super-instrument », dans lequel l’AOLCI et l’ASLSTR fonctionneraient comme un système unique, est présenté comme une mission clé confiée par la Commission européenne. Qu’est-ce que cela permettra de réaliser sur le plan scientifique qui était auparavant impossible ?

Milen Tahtadjiev : Grâce à une résolution plus fine et à une meilleure qualité des données, S3NGO devrait notamment permettre de mieux détecter, caractériser et suivre certains phénomènes de pollution, qu'ils concernent les océans, les terres ou l'atmosphère.

Futura : Plus précisément, comment ces nouvelles données amélioreront-elles notre compréhension de la circulation océanique ou du bilan énergétique climatique ?

Estelle Obligis : L'avancée technologique la plus importante sur la mission Sentinel-3NG Topographie sera l'utilisation d'un altimètre à fauchée, échantillonnant la surface de l'océan sur une bande de 100 kilomètres de large sous la trace du satellite. Cela va permettre d'observer des phénomènes de plus petite échelle (notamment les tourbillons) et de mieux comprendre leur contribution à la circulation générale.

Le bilan énergétique climatique de la planète est estimé à partir de nombreuses informations (notamment la température de surface des océans et l'expansion thermique des océans), deux variables qui seront estimées encore plus précisément avec S3NG.

Futura : Quelles avancées attendez-vous en matière de surveillance de la banquise et des calottes glaciaires grâce à S3NGO ?

Estelle Obligis : Les meilleures résolutions spatiales des futurs instruments optiques AOLCI et ASLSTR permettront une estimation plus précise des surfaces englacées (glaces continentales et glaces de mer).