Sentinel-6B : de l’altimétrie de précision aux services aval

Le lancement de Sentinel-6B s’inscrit dans la continuité des missions d’altimétrie de précision, au sein du Programme Copernicus. Portée conjointement par la Commission Européenne, EUMETSAT, ESA, NASA, NOAA et avec le support du CNES, la mission embarque une charge utile de référence : l’altimètre Poseidon-4 en mode SAR (haute résolution) et LRM (basse résolution), un radiomètre micro-ondes pour corriger les effets troposphériques, ainsi que des systèmes de détermination d’orbite très précis (GNSS, DORIS et laser).

À ce titre, la contribution du CNES, notamment à travers le système DORIS, s’inscrit dans la continuité d’un savoir-faire historique en altimétrie de précision, essentiel pour garantir la stabilité des séries climatiques sur le long terme. Ce savoir-faire est le fruit d’un long héritage depuis dans les programmes altimétriques des missions de référence avec TOPEX/Poseidon (1992), suivi par Jason-1 (2001), Jason-2 (2008), Jason-3 (2016), jusqu’à la transition dans le Programme Copernicus avec Sentinel-6 Michaël Freilich (2020) et aujourd’hui Sentinel-6B (2025).

Du niveau moyen des mers aux bilans climatiques

Dans la continuité des travaux de référence sur le niveau moyen des mers (MSL) (Ablain et al., 2019 ; Meyssignac et al., 2017 ; Cazenave et al., 2018), Sentinel-6B garantit la cohérence et la stabilité des séries altimétriques sur plusieurs décennies. Ces observations permettent notamment :

• de suivre les tendances et accélérations du niveau marin,
• de fermer le budget du niveau de la mer (composantes stérique et de masse),
• d’alimenter les analyses régionales à haute résolution.

Par extension, l’altimétrie contribue aux estimations du déséquilibre énergétique terrestre (EEI) et du contenu thermique océanique (OHC). Les océans jouent en effet un rôle central en stockant plus de 90 % de l’excès d’énergie associé au déséquilibre radiatif. Ce stockage se traduit par :

• une augmentation du contenu thermique océanique, induisant une élévation du niveau moyen de la mer par dilatation thermique (composante thermostérique),
• une contribution additionnelle liée aux apports de masse issus de la cryosphère continentale (composante barystatique).

Dans ce contexte, l’altimétrie satellitaire constitue un pilier du système d’observation global, grâce à sa couverture quasi globale et à sa continuité temporelle sur plus de trois décennies, assurée par les missions de référence TOPEX/Poseidon, Jason et Sentinel-6. Le MSL agit ainsi comme un proxy intégrateur de l’EEI, reflétant la réponse du système climatique aux forçages.

Combiné à d’autres observations et systèmes d’observation (notamment les profils de température et de salinité du réseau Argo et les mesures de masse issues de la gravimétrie spatial) ainsi qu’aux modèles climatiques, il contribue à contraindre quantitativement l’évolution du déséquilibre énergétique océanique et, indirectement, d’affiner l’estimation des forçages climatiques.

Un pilier des services océaniques : CMEMS

Les données altimétriques multi-missions sont un élément essentiel du Copernicus Marine Service. Elles sont notamment :

• Intégrées dans les produits multi-missions altimétriques de niveau 4, fournissant des champs globaux de hauteur de mer, desquels on peut dériver des courants de surface géostrophiques,
• Assimilées dans les modèles océaniques opérationnels, améliorant la représentation de la méso-échelle,

Ces produits alimentent de nombreux usages, on peut citer :

• transport maritime : optimisation des routes et réduction de la consommation,
• pêche : identification des zones favorables liées aux structures océaniques,
• sécurité maritime : meilleure anticipation des conditions océaniques.

Dans l’écosystème français, le pôle ODATIS, au sein de l’infrastructure Data Terra, joue un rôle d’interface entre recherche et opérations. Il accompagne la maturation des produits et des usages, en lien étroit avec CMEMS et le Copernicus Climate Change Service, dans un cadre où le CNES contribue à structurer les activités scientifiques et à favoriser la valorisation des données altimétriques.

Vers les surfaces continentales : hydrologie et services terrestres

Bien que centrée sur l’océan, l’altimétrie trouve des applications croissantes en hydrologie. Les données issues de Sentinel-6B contribuent aux services :

• Copernicus Land Monitoring Service,
• Copernicus Climate Change Service,

pour le suivi des niveaux d’eau des lacs et des grands fleuves. Elles permettent :

• la surveillance des ressources en eau,
• le suivi des événements extrêmes (crues, sécheresses),
• l’amélioration des modèles hydrologiques.

Dans ce domaine, le pôle Theia, également intégré à Data Terra, joue un rôle d’incubateur pour les applications continentales. Là encore, le CNES contribue, aux côtés des organismes de recherche et des partenaires industriels, à définir des cadres d’étude pour améliorer la qualité des données altimétriques et à accompagner l’émergence de nouvelles applications.

À retenir

Avec Sentinel-6B, l’altimétrie continue ses observations centrales pour la compréhension du changement climatique, depuis le suivi du niveau de la mer jusqu’aux bilans énergétiques globaux. Intégrées dans les services Copernicus et soutenues par des infrastructures comme Data Terra (via ODATIS et Theia) ces données irriguent un large éventail d’applications : océanographie opérationnelle, transport maritime, pêche, hydrologie et gestion des ressources en eau.

Dans cette chaîne de valeur, la contribution du CNES est continue, de l’expertise instrumentale (DORIS, Poseidon-4), au traitement des données (solutions d’orbites, corrections géophysique), à l’expertise des données (recette en vol), applicative et scientifique (contribution aux pôles thématiques et études climatiques). Elle s’inscrit dans l’ADN du CNES afin de maintenir l’altimétrie comme une référence durable et de plus en plus précise pour la science du climat et les services environnementaux.