Une fusée Vega-C a placé en orbite, le 15 septembre depuis la Guyane française, les satellites européens FLEX et Copernicus Sentinel-3C. FLEX doit désormais prouver qu’il peut mesurer la faible lumière émise par les plantes pendant la photosynthèse.

Le lancement est réussi, mais l’expérience scientifique ne fait que commencer. FLEX doit détecter la faible lueur produite par les plantes lors de la photosynthèse, un signal qui renseigne sur l’activité réelle de la végétation, et pas seulement sur sa couleur. Après la séparation des satellites, les contrôleurs au sol de Darmstadt ont confirmé le contact avec FLEX et Copernicus Sentinel-3C. Reste désormais à démontrer que les mesures obtenues depuis l’espace sont suffisamment précises pour être exploitables.

Les deux engins ont rejoint une orbite héliosynchrone à environ 815 km d’altitude, qui leur permet de survoler chaque zone à une heure solaire comparable. Cette régularité facilite la comparaison des observations, mais elle ne garantit pas leur qualité. FLORIS, l’instrument de FLEX, doit encore être étalonné ; les corrections destinées à éliminer les effets de l’atmosphère devront être validées et les premières mesures de fluorescence comparées aux relevés effectués au sol. Cette phase de mise en service devrait durer environ trois mois, avant une mission scientifique prévue pour 3,5 ans.

Un indice, pas un diagnostic

Lorsque la chlorophylle absorbe la lumière solaire, elle utilise l’essentiel de cette énergie pour la photosynthèse ou la dissipe sous forme de chaleur. Une fraction infime est réémise sous la forme d’une faible lueur rouge, appelée fluorescence induite par le Soleil, ou SIF. Les images satellitaires classiques montrent surtout si la végétation est présente et verte. Or une forêt soumise à la sécheresse peut encore paraître saine depuis l’espace alors que son activité photosynthétique ralentit déjà. La fluorescence étant liée à ce fonctionnement, son évolution peut révéler un stress avant que les feuilles ne flétrissent ou ne brunissent.

La différence ressemble à celle qui sépare l’observation des lumières d’une usine de la lecture d’un indicateur sur sa chaîne de production. Cet indicateur donne une information sur son fonctionnement, sans mesurer directement le nombre de produits qui en sortent. L’absorption du carbone peut ainsi diminuer sans baisse proportionnelle de la fluorescence lorsque les plantes ferment rapidement leurs stomates, les minuscules pores par lesquels s’effectuent les échanges gazeux, comme l’a montré une expérience contrôlée. La fluorescence constitue donc un indice utile, mais ne suffit pas à établir un diagnostic.

D’autres satellites ont déjà capté ce signal. Le japonais GOSAT a fourni les premières estimations à l’échelle mondiale, avant que l’américain OCO-2 et l’européen TROPOMI n’ajoutent leurs propres mesures. Aucun n’avait toutefois été conçu spécialement pour observer la fluorescence : ils offrent soit une grande précision sur des bandes de terrain étroites, soit une couverture étendue à faible résolution. FLEX doit cartographier les deux principales régions spectrales de la fluorescence sur une bande de 150 km, avec un échantillonnage au sol de 300 m, et repasser au même endroit tous les 27 jours. Cette résolution permet de distinguer de nombreux paysages agricoles, même si les nuages et la présence de plusieurs types de surfaces dans un même pixel limiteront la portée de chaque passage.

Comment FLORIS isole un signal presque imperceptible

Pour extraire cette faible lueur de la lumière solaire réfléchie, beaucoup plus intense, FLORIS exploite une particularité du spectre lumineux. Celui-ci comporte d’étroites bandes sombres correspondant aux longueurs d’onde absorbées par les gaz présents dans le Soleil ou dans l’atmosphère terrestre. La lumière réfléchie y étant moins forte, la contribution de la fluorescence devient plus facile à modéliser. FLORIS doit mesurer le spectre à très haute résolution autour de ces bandes, puis isoler le signal des plantes après correction des effets atmosphériques. Le premier test décisif sera de vérifier si l’instrument atteint en orbite le niveau de précision prévu lors de sa conception.

Une mesure de fluorescence reste ambiguë lorsqu’elle est prise isolément : un signal faible peut traduire le stress d’une culture, mais aussi une végétation clairsemée qui absorbe peu de lumière. FLEX doit donc voler en tandem avec un satellite Sentinel-3, en le suivant sur la même orbite. Les instruments de Sentinel-3 mesurent la lumière réfléchie dans plusieurs bandes spectrales, ce qui permet d’estimer la structure du couvert végétal et les propriétés des feuilles. Son capteur thermique relève aussi la température de surface, qui augmente lorsque les plantes stressées par la sécheresse ferment leurs stomates et cessent de se refroidir par évaporation. La combinaison de ces données doit permettre aux chercheurs de mieux contraindre leurs modèles et d’estimer la quantité de carbone effectivement fixée par la végétation.

FLEX fonctionnera d’abord avec Sentinel-3A, en orbite depuis 2016. Sentinel-3C, lancé à bord de la même fusée, entre de son côté en phase de mise en service et reprendra ensuite ce rôle. Le lancement commun a permis d’économiser un créneau, mais le dispositif d’observation en tandem ne deviendra opérationnel qu’après la validation des deux satellites.

Les prochaines étapes

Les études déjà menées au sol et depuis l’espace apportent des résultats encourageants. Dans une forêt du Colorado, des mesures continues de fluorescence ont suivi l’activation saisonnière de la photosynthèse, alors même que les conifères restaient verts toute l’année. Une étude publiée en 2026 a également constaté que la fluorescence mesurée par TROPOMI avait commencé à diminuer environ deux ans avant la mort visible de forêts ravagées par des scolytes. Le signal contient donc bien une information écologique, mais ces résultats proviennent d’instruments dont la conception et l’échelle d’observation diffèrent de celles de FLEX.

Aucune carte étalonnée de la fluorescence n’existait le jour du lancement. FLEX doit compléter les cartes décrivant la structure de la végétation par une mesure de son fonctionnement. La mise en service dira si FLORIS peut extraire ce signal de manière fiable, à la résolution spatiale annoncée par ses concepteurs.

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Le satellite européen qui observe la photosynthèse à l’épreuve de l’orbite

Une fusée Vega-C a placé en orbite, le 15 septembre depuis la Guyane française, les satellites européens FLEX et Copernicus Sentinel-3C. FLEX doit désormais prouver qu’il peut mesurer la faible lumière émise par les plantes pendant la photosynthèse.

Le lancement est réussi, mais l’expérience scientifique ne fait que commencer. FLEX doit détecter la faible lueur produite par les plantes lors de la photosynthèse, un signal qui renseigne sur l’activité réelle de la végétation, et pas seulement sur sa couleur. Après la séparation des satellites, les contrôleurs au sol de Darmstadt ont confirmé le contact avec FLEX et Copernicus Sentinel-3C. Reste désormais à démontrer que les mesures obtenues depuis l’espace sont suffisamment précises pour être exploitables.

Les deux engins ont rejoint une orbite héliosynchrone à environ 815 km d’altitude, qui leur permet de survoler chaque zone à une heure solaire comparable. Cette régularité facilite la comparaison des observations, mais elle ne garantit pas leur qualité. FLORIS, l’instrument de FLEX, doit encore être étalonné ; les corrections destinées à éliminer les effets de l’atmosphère devront être validées et les premières mesures de fluorescence comparées aux relevés effectués au sol. Cette phase de mise en service devrait durer environ trois mois, avant une mission scientifique prévue pour 3,5 ans.

Un indice, pas un diagnostic

Lorsque la chlorophylle absorbe la lumière solaire, elle utilise l’essentiel de cette énergie pour la photosynthèse ou la dissipe sous forme de chaleur. Une fraction infime est réémise sous la forme d’une faible lueur rouge, appelée fluorescence induite par le Soleil, ou SIF. Les images satellitaires classiques montrent surtout si la végétation est présente et verte. Or une forêt soumise à la sécheresse peut encore paraître saine depuis l’espace alors que son activité photosynthétique ralentit déjà. La fluorescence étant liée à ce fonctionnement, son évolution peut révéler un stress avant que les feuilles ne flétrissent ou ne brunissent.

La différence ressemble à celle qui sépare l’observation des lumières d’une usine de la lecture d’un indicateur sur sa chaîne de production. Cet indicateur donne une information sur son fonctionnement, sans mesurer directement le nombre de produits qui en sortent. L’absorption du carbone peut ainsi diminuer sans baisse proportionnelle de la fluorescence lorsque les plantes ferment rapidement leurs stomates, les minuscules pores par lesquels s’effectuent les échanges gazeux, comme l’a montré une expérience contrôlée. La fluorescence constitue donc un indice utile, mais ne suffit pas à établir un diagnostic.

D’autres satellites ont déjà capté ce signal. Le japonais GOSAT a fourni les premières estimations à l’échelle mondiale, avant que l’américain OCO-2 et l’européen TROPOMI n’ajoutent leurs propres mesures. Aucun n’avait toutefois été conçu spécialement pour observer la fluorescence : ils offrent soit une grande précision sur des bandes de terrain étroites, soit une couverture étendue à faible résolution. FLEX doit cartographier les deux principales régions spectrales de la fluorescence sur une bande de 150 km, avec un échantillonnage au sol de 300 m, et repasser au même endroit tous les 27 jours. Cette résolution permet de distinguer de nombreux paysages agricoles, même si les nuages et la présence de plusieurs types de surfaces dans un même pixel limiteront la portée de chaque passage.

Comment FLORIS isole un signal presque imperceptible

Pour extraire cette faible lueur de la lumière solaire réfléchie, beaucoup plus intense, FLORIS exploite une particularité du spectre lumineux. Celui-ci comporte d’étroites bandes sombres correspondant aux longueurs d’onde absorbées par les gaz présents dans le Soleil ou dans l’atmosphère terrestre. La lumière réfléchie y étant moins forte, la contribution de la fluorescence devient plus facile à modéliser. FLORIS doit mesurer le spectre à très haute résolution autour de ces bandes, puis isoler le signal des plantes après correction des effets atmosphériques. Le premier test décisif sera de vérifier si l’instrument atteint en orbite le niveau de précision prévu lors de sa conception.

Une mesure de fluorescence reste ambiguë lorsqu’elle est prise isolément : un signal faible peut traduire le stress d’une culture, mais aussi une végétation clairsemée qui absorbe peu de lumière. FLEX doit donc voler en tandem avec un satellite Sentinel-3, en le suivant sur la même orbite. Les instruments de Sentinel-3 mesurent la lumière réfléchie dans plusieurs bandes spectrales, ce qui permet d’estimer la structure du couvert végétal et les propriétés des feuilles. Son capteur thermique relève aussi la température de surface, qui augmente lorsque les plantes stressées par la sécheresse ferment leurs stomates et cessent de se refroidir par évaporation. La combinaison de ces données doit permettre aux chercheurs de mieux contraindre leurs modèles et d’estimer la quantité de carbone effectivement fixée par la végétation.

FLEX fonctionnera d’abord avec Sentinel-3A, en orbite depuis 2016. Sentinel-3C, lancé à bord de la même fusée, entre de son côté en phase de mise en service et reprendra ensuite ce rôle. Le lancement commun a permis d’économiser un créneau, mais le dispositif d’observation en tandem ne deviendra opérationnel qu’après la validation des deux satellites.

Les prochaines étapes

Les études déjà menées au sol et depuis l’espace apportent des résultats encourageants. Dans une forêt du Colorado, des mesures continues de fluorescence ont suivi l’activation saisonnière de la photosynthèse, alors même que les conifères restaient verts toute l’année. Une étude publiée en 2026 a également constaté que la fluorescence mesurée par TROPOMI avait commencé à diminuer environ deux ans avant la mort visible de forêts ravagées par des scolytes. Le signal contient donc bien une information écologique, mais ces résultats proviennent d’instruments dont la conception et l’échelle d’observation diffèrent de celles de FLEX.

Aucune carte étalonnée de la fluorescence n’existait le jour du lancement. FLEX doit compléter les cartes décrivant la structure de la végétation par une mesure de son fonctionnement. La mise en service dira si FLORIS peut extraire ce signal de manière fiable, à la résolution spatiale annoncée par ses concepteurs.