Utilisation conjointe de méthodes d'estimation de la radiance de fond et d'estimation optimale pour quantifier les émissions de méthane à l'aide de données satellitaires hyperspectrales PRISMA : application au site industriel de Korpezhe

International audienceMethane (CH4) is one of the most contributing anthropogenic greenhouse gases (GHGs) in terms of global warming. Industry is one of the largest anthropogenic sources of methane, which are currently only roughly estimated. New satellite hyperspectral imagers, such as PRISMA, open up daily temporal monitoring of industrial methane sources at a spatial resolution of 30 m. Here, we developed the Characterization of Effluents Leakages in Industrial Environment (CELINE) code to inverse images of the Korpezhe industrial site. In this code, the In-Scene Background Radiance (ISBR) method was combined with a standard Optimal Estimation (OE) approach. The ISBR-OE method avoids the use of a complete and time-consuming radiative transfer model. The ISBR-OEM developed here overcomes the underestimation issues of the linear method (LM) used in the literature for high concentration plumes and controls a posteriori uncertainty. For the Korpezhe site, using the ISBR-OEM instead of the LM -retrieved CH4 concentration map led to a bias correction on CH4 mass from 4 to 16% depending on the source strength. The most important CH4 source has an estimated flow rate ranging from 0.36 ± 0.3 kg·s−1 to 4 ± 1.76 kg·s−1 on nine dates. These local and variable sources contribute to the CH4 budget and can better constrain climate change models.Le méthane (CH4) est l'un des gaz à effet de serre (GES) anthropiques qui contribuent le plus au réchauffement de la planète. L'industrie est l'une des plus importantes sources anthropiques de méthane, qui ne sont actuellement que grossièrement estimées. Les nouveaux imageurs hyperspectraux satellitaires, tels que PRISMA, permettent un suivi temporel quotidien des sources de méthane industriel à une résolution spatiale de 30 m. Ici, nous avons développé le code Characterization of Effluents Leakages in Industrial Environment (CELINE) pour inverser les images du site industriel de Korpezhe. Dans ce code, la méthode ISBR (In-Scene Background Radiance) a été combinée avec une approche standard d'estimation optimale (OE). La méthode ISBR-OE évite l'utilisation d'un modèle de transfert radiatif complet et coûteux en temps. La méthode ISBR-OE développée ici surmonte les problèmes de sous-estimation de la méthode linéaire (LM) utilisée dans la littérature pour les panaches à forte concentration et contrôle l'incertitude a posteriori. Pour le site de Korpezhe, l'utilisation de l'ISBR-OEM au lieu de la carte de concentration de CH4 obtenue par la méthode linéaire a conduit à une correction du biais sur la masse de CH4 de 4 à 16% selon la force de la source. La source de CH4 la plus importante a un débit estimé allant de 0,36 ± 0,3 kg-s-1 à 4 ± 1,76 kg-s-1 à neuf dates. Ces sources locales et variables contribuent au bilan de CH4 et peuvent mieux contraindre les modèles de changement climatique