Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL

Le premier spin-off du WSL propose une solution de surveillance environnementale révolutionnaire

7.7.2021 | Gottardo Pestalozzi | News WSL 

L’Institut fédéral de recherches WSL lance son premier spin-off dédié à la commercialisation d’un dispositif révolutionnaire pour la détection de l’eau. Cet instrument porté par un drone est une alternative peu onéreuse aux mesures de l'humidité par satellite et au sol destinée notamment à l’agriculture intelligente, à la détection des feux de forêt ou à la surveillance des glaciers. La nouvelle entreprise dérivée est l’aboutissement de nombreuses années de recherche sur les micro-ondes de la bande L effectuées au WSL.

Assèchement des terres arables, fonte des glaciers, fréquence accrue des feux de forêt ou villes côtières menacées par la hausse du niveau de la mer : comment pouvons-nous comprendre les changements de disponibilité de l’eau et élaborer des stratégies de réduction ? 

 

Le groupe de recherche sur les micro-ondes, de gauche à droite : Derek Houtz, Reza Naderpour, Mike Schwank. Photo : Geri Born/Schweizer Illustrierte

Une équipe du WSL a développé un instrument porté par un drone et capable de fournir des données haute résolution à faible coût sur les terres agricoles, les glaciers, les feux de forêt et les infrastructures côtières directement sensibles à l’eau. Les technologies d’observation de la terre par satellite sont certes très utiles pour surveiller les changements globaux, mais les conclusions que l'on peut tirer à plus de 500 km de distance sont limitées. De même, les capteurs individuels situés au sol ne peuvent fournir que des données de quantité limitée puisqu’ils sont incapables de capturer des informations spatiales  

 

Radiomètre à micro-ondes porté par un drone

La fréquence électromagnétique spécifique de la bande L (longueur d’onde de 21 cm) est très sensible à l’eau à l’état liquide. À l’aide de radiomètres, les spécialistes peuvent détecter la présence d’eau en profondeur à travers le sol, la neige et la glace. L’unité consacrée à la télédétection par micro-ondes de l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL développe et améliore des radiomètres depuis 1995. Avec leurs grands appareils au sol, les ingénieurs du WSL ont d’abord contribué à évaluer les mesures des satellites de la NASA et de l’ESA dans le cadre du projet SMOS.  

En 2019, ils ont développé une version plus compacte utilisée pendant un an dans la mer Arctique lors de l’expédition MOSAiC. Pour finir, le groupe a été capable de miniaturiser l’appareil au point de le rendre assez petit et léger pour être fixé sur un drone.

 

Les possibilités d’utilisation du capteur comprennent l’optimisation de l’irrigation et la prévision du rendement en agriculture, la surveillance de l’hydrologie des glaciers, la cartographie et l’évaluation du risque pour les feux de forêt et l’identification des fuites au niveau des digues et des barrages. 

La nouvelle entreprise : TerraRad Tech AG

TerraRad Tech AG, le premier spin-off du WSL, commercialisera le dispositif. Ses fondateurs considèrent le marché de l’agro-technologie comme leur principal débouché. Dans les régions arides telles que l’Australie, l’Ouest des États-Unis ou Israël et avec les cultures irriguées à forte valeur, une utilisation optimale de l’irrigation et un rendement accru par unité de surface seront nécessaires pour nourrir la population en pleine croissance. TerraRad offre des possibilités qui étaient jusqu’à présent hors de la portée des détecteurs par satellite ou des systèmes de cartographie visible ou infrarouge par drone.

Christoph Hegg, directeur par intérim du WSL, se félicite de cette avancée : « Nous sommes très heureux que nos nombreuses années de recherche et de projets dans le domaine de la télédétection par micro-ondes aient abouti à un produit révolutionnaire. La nouvelle entreprise agira de manière indépendante, mais poursuivra sa collaboration avec le WSL, ce qui contribuera à optimiser et à développer de nouveaux systèmes de télédétection par micro-ondes ».

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Liens et documents

TerraRad Tech travaille à la création de synergies entre les sociétés et les ressources naturelles limitées de la planète. Notre objectif est d'optimiser l'efficacité et la durabilité en exploitant le potentiel de la technologie de télédétection.

 

Vidéos

Dans le cadre de l'expédition arctique MOSAiC, le navire de recherche "Polarstern" a dérivé dans la glace pendant un an. Parmi de nombreux autres instruments, le radiomètre du WSL a également été utilisé sur la glace.

 

Afin de mieux comprendre le cycle mondial de l’eau et d’augmenter la fiabilité des prévisions météorologiques, des satellites mesurent l’humidité du sol sur Terre. Des radiomètres, développés au WSL notamment, sont utilisés pour les enregistrements comparatifs au sol. Ils se trouvent par exemple à Davos Laret (GR) ou sur le plateau tibétain. Le rayonnement micro-ondes mesuré permet de calculer la quantité d’eau présente dans les sols, dans la végétation et dans la neige.

 

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