Pollution extrême en Asie du Sud : quand les pratiques agricoles brouillent les observations satellites

Source: The Conversation – France (in French) – By Selviga Sinnathamby, Doctorante en télédétection et physique de l’atmosphère, Sorbonne Université

Chaque année, en octobre-novembre, des épisodes de pollution intense sont observés dans une vaste région s’étalant de l’est du Pakistan au Bangladesh et longeant l’Himalaya. Une étude récente montre qu’ils sont liés au brûlage de déchets agricoles et que l’intensité de la contamination dépend des conditions météorologiques. Elle met également en évidence que les paysans connaissent les heures de passage des satellites utilisés par les autorités locales pour surveiller les quantités brûlées, ce qui complique le suivi des pollutions.


Le 18 novembre 2024, le Taj Mahal était plongé dans un brouillard opaque, ne laissant apparaître que l’ombre du mausolée. Au même moment, à 200 kilomètres au nord, des niveaux de particules fines dépassant 60 fois les seuils limites définis par l’Organisation mondiale de la santé étaient enregistrées à New Delhi. Mortels, ces taux de pollution ont alors entraîné la fermeture de plusieurs écoles et le confinement des personnes les plus vulnérables dans la capitale indienne.

Ce nuage de pollution, aussi appelé « smog », s’était formé en réalité dès la fin du mois d’octobre précédent. Il a persisté pendant le mois suivant, comme le montrent les images du satellite états-unien VIIRS, où un nuage grisâtre est visible depuis l’est du Pakistan jusqu’au nord de l’Inde, le 9 novembre 2024.

Images VIIRS (de gauche à droite) pour les 1er octobre, 26 octobre et 9 novembre 2024. Les nuages apparaissent en blanc, et la pollution en gris.“ zoomable=”true”/>

Ce n’est pas la première fois que cette région connaît de tels <a href=
Selviga Sinnathamby, Fourni par l’auteur

pics de pollution extrêmes à cette période de l’année. Ceux-ci coïncident en effet avec le brûlage des résidus agricoles, une pratique largement répandue chez les agriculteurs de la plaine indogangétique (vaste région s’étalant de l’est du Pakistan au Bangladesh et longeant l’Himalaya).

Ma thèse de doctorat porte sur le suivi de la pollution atmosphérique en Asie à partir d’observations satellitaires. En partant de cet événement, j’ai cherché à mieux comprendre le mécanisme de formation des épisodes de pollution dans cette région et, notamment, à voir quel facteur, de l’étendue des surfaces brûlées ou de la météorologie, influençait le plus l’intensité de ces épisodes d’une année à l’autre.

Les raisons du brûlage des déchets agricoles

La plaine indogangétique a connu au cours de ces dernières décennies un essor industriel et économique qui s’est accompagné d’une forte croissance démographique. Ces activités intenses contribuent à la dégradation de la qualité de l’air dans la région.

Carte de la plaine indogangétique avec ses régions administratives et ses principales villes.
Adapté par Selviga Sinnathamby, Fourni par l’auteur

Une autre source de pollution est le secteur agricole, élément vital de l’économie régionale. La vaste plaine fertile est considérée comme la principale région nourricière d’Asie du Sud, générant près de la moitié de la production céréalière consommable. Elle doit en grande partie cette productivité à la révolution verte survenue la fin des années 1960, qui a généralisé et intensifié la culture par rotation du riz et du blé dans certains États indiens, tels que le Pendjab et l’Haryana.

Le riz est semé en mai puis récolté en octobre-novembre, tandis que le blé est semé en novembre et récolté en avril-mai. Ce calendrier agricole est calé sur la mousson, où les pluies généreuses de juin à septembre arrosent les terres et aident les plants de riz, gourmands en eau, à se développer.

Ces cultures génèrent toutefois de grandes quantités de paille. Si une partie peut être utilisée pour nourrir le bétail ou à des fins domestiques, la majorité de ces déchets, en particulier ceux provenant de la riziculture, est brûlée.




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Plusieurs raisons l’expliquent.

  • D’une part, la paille de riz a une utilisation limitée dans la vie courante, contrairement aux autres déchets agricoles, et ne sert pas pour l’alimentation du bétail, par exemple.

  • D’autre part, les agriculteurs indiens sont pressés par le temps : le court délai entre la récolte du riz et le semis du blé demande un nettoyage rapide des champs. Le brûlage à champ ouvert est vu alors comme une solution simple, efficace et surtout économique pour les agriculteurs, qui sont bien souvent contraints financièrement.

La fenêtre temporelle entre les deux cultures s’est encore réduite depuis 2009, avec la mise en place de lois de protection des nappes phréatiques au Pendjab et dans l’Haryana. En effet, une des conséquences de la Révolution verte est la surexploitation des eaux souterraines à cause de l’irrigation massive, ce qui a conduit à des pénuries en eau, vers la fin des années 1990. Ces lois visent alors à ralentir l’épuisement des nappes phréatiques, en obligeant les agriculteurs à retarder le semis du riz afin d’aligner sa croissance avec la mousson.

Cartes de l’intensité totale des feux agricoles pendant la mousson (à gauche) et pendant les mois d’octobre et de novembre (à droite), en moyenne, sur la période 2007-2024. Plus la valeur est foncée, plus l’intensité radiative en mégawatts (MW) est forte.
Selviga Sinnathamby, Fourni par l’auteur

Même si l’état des nappes phréatiques s’est considérablement amélioré depuis 2009, ces lois ont davantage favorisé le recours au brûlage des résidus agricoles et, par conséquent, ont participé à la détérioration de la qualité de l’air régionale. Les feux allumés lors de cette pratique impactent négativement la santé des 600 millions d’habitants de la plaine indogangétique puisqu’ils émettent de nombreux polluants dans l’air, tels que les particules fines et le monoxyde de carbone (CO).

Une surveillance insuffisante de la pollution

Pour prévenir la population de ces pics de pollution, il est essentiel de suivre les niveaux de polluants dans la région. En Inde, il a fallu attendre 2014 pour que le gouvernement lance la surveillance automatique de la qualité de l’air dans tout le pays. Même si le nombre des stations de surveillance est passé de 30 à plus de 500 en dix ans, elles se concentrent principalement dans les zones urbaines et connaissent bien souvent des problèmes techniques.

La surveillance de la qualité de l’air dans la région a également été impactée par le retour de l’administration Trump aux États-Unis, qui a cessé de communiquer les mesures faites au niveau de ses ambassades depuis mars 2025.

Dans ce contexte, les observations réalisées depuis l’espace permettent de surveiller de manière continue et régulière la composition atmosphérique, et ce, depuis près de deux décennies. C’est notamment le cas des instruments français IASI, qui survolent la Terre à bord des satellites européens Metop depuis 2007 et qui mesurent en particulier les concentrations journalières de CO provenant des feux.

Pour notre étude, nous avons analysé cette série de mesures longue de plus de dix-huit ans, conjointement aux réanalyses des vents de surface et à l’intensité des feux agricoles fournies par les instruments MODIS, embarqués sur les satellites de la Nasa.

En haut : cartes des concentrations de CO mesurées par IASI, en moyenne, du 5 au 11 novembre pour 2011, 2017 et 2024. En bas : cartes d’intensité des feux agricoles observée par MODIS et les vents de surface moyens issus des réanalyses météorologiques pour la même période.
Selviga Sinnathamby, Fourni par l’auteur

Nos résultats montrent que les vents de surface influencent considérablement l’intensité des épisodes de pollution. En 2024, des vents exceptionnellement faibles ont persisté pendant près d’une semaine, favorisant alors l’accumulation du CO au sein de la région. On a observé des conditions similaires en 2017, mais pendant plus de deux semaines. Au contraire, en 2011, des vents plus forts ont contribué à atténuer la pollution alors que des feux agricoles plus intenses aient été détectés.

Des feux passés sous les radars

Notre travail met néanmoins en évidence une intensification des pics de CO, malgré une diminution des feux observés par MODIS ces dernières années.

Plusieurs hypothèses nous amènent à penser que les agriculteurs ont changé leur façon de gérer les résidus. La principale semble être une conséquence directe de l’interdiction de leur brûlage dans certains États indiens, comme Le Pendjab et l’Haryana, depuis 2015. Des amendes sont infligées aux agriculteurs qui pratiquent le brûlage des déchets agricoles. Une autre hypothèse serait liée à l’adoption de variétés de riz à croissance rapide, ce qui laisse plus de temps aux agriculteurs de gérer les résidus.

Intensité totale des feux agricoles allumés en octobre et novembre dans les États indiens du Pendjab et de l’Haryana, telle que détectée par les satellites de la NASA (MODIS). Les feux semblent diminuer mais les concentrations du monoxyde de carbone, traceur des feux, ne suivent pas la même tendance.
Selviga Sinnathamby, Fourni par l’auteur

En réalité, la surprise vient du fait que les agriculteurs brûlent les résidus en dehors du passage des satellites américains pour échapper aux sanctions. Une récente étude démontre, à l’aide de satellites géostationnaires qui sondent la région quasiment toutes les heures, qu’en 2024 les feux ont été allumés en fin d’après-midi, soit bien après le passage de MODIS vers 13 h 30

Même si cette découverte prête à sourire, elle n’enlève en rien la gravité de la situation : on estime à une fourchette de 44 000 à 98 000 le nombre de morts prématurées, entre 2003 et 2017, liées à l’exposition à la pollution émise par ces feux agricoles.

Le gouvernement indien essaie, à sa façon, de lutter contre la pollution de l’air en instaurant des tours « anti-smog » ou bien en déclenchant des pluies artificielles, à New Delhi par exemple. Or, ces solutions peinent à convaincre la population locale : des manifestations contre la dégradation de la qualité de l’air ont eu lieu pour la première fois en novembre 2025 à New Delhi.

The Conversation

Cathy Clerbaux a reçu des financements du CNES et de Eumetsat pour mener à bien les travaux de son équipe de recherche

Sarah Safieddine et Selviga Sinnathamby ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’ont déclaré aucune autre affiliation que leur poste universitaire.

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