Les agences fédérales se font concurrence sur les ondes radio utilisées pour aider à prédire les changements climatiques alors que le ciel est de plus en plus encombré par le bruit de milliards de smartphones.
D’un côté, la NOAA et la NASA. Ils ont développé des satellites spatiaux qui capturent et décodent passivement les faibles signaux d’énergie émis par les changements de vapeur d’eau, de températures, de pluie et de vent qui déterminent les conditions météorologiques futures.
Ils sont soutenus par des scientifiques de la météorologie et de la Terre qui affirment que les signaux sont menacés par la 5G, la « cinquième génération » émergente de dispositifs de communication sans fil qui pourraient créer suffisamment de bruit électronique sur les spectres radio pour réduire les capacités de prévision et déformer les modèles informatiques nécessaires pour prédire la progression de changement climatique.
De l’autre côté se trouvent les entreprises de communication sans fil, les fabricants de smartphones et la Federal Communications Commission (FCC), qui réglemente l’utilisation du spectre des fréquences radio. La FCC a lancé une série de mesures pour permettre aux entreprises de « partager » les spectres utilisés par les agences fédérales liées à la science pour s’adapter à la croissance rapide de la 5G.
La FCC soutient la 5G depuis 2016, lorsque son ancien président, Tom Wheeler, a lancé une politique qu’il a appelée « Spectrum Frontiers » pour stimuler la croissance de la 5G. « Dans un monde 5G, l’Internet de tout sera pleinement réalisé », a-t-il affirmé. « Tout ce qui peut être connecté sera connecté. »
Créer plus d’espace pour des milliards de smartphones et d’autres appareils 5G est « très important », a-t-il déclaré aux journalistes, « car cela signifie que les entreprises américaines seront les premières à sortir de la porte ».
En 2019, le House Committee on Science, Space and Technology a soulevé des questions sur deux études préparées par la NOAA et la NASA qui prédisaient que la précipitation de la FCC à vendre aux enchères de l’espace dans les fréquences radio perturberait les données météorologiques nécessaires aux prévisions. Ajit Pai, le président de la FCC à l’époque, a répondu qu’il n’y avait aucune preuve d’interférence potentielle et a procédé à une vente aux enchères.
Les dirigeants du comité ont demandé un examen par le Government Accountability Office (GAO). Le rapport, publié le mois dernier, a déclaré que la demande d’espace spectral est “en croissance exponentielle”, avec un potentiel de 25 à 50 milliards d’appareils en compétition pour l’espace d’ici 2025.
Il a déclaré que les arguments entre les agences américaines concernant les problèmes de prévision météorologique et climatique étaient “très controversés”. La FCC a demandé le soutien de la Maison Blanche de Trump, selon le GAO, et malgré l’absence de consensus, les règles plus faibles du programme Spectrum Frontiers de la FCC sont devenues la position des États-Unis.
Il a ensuite été adopté par l’Union internationale des télécommunications (UIT), basée à Genève, en Suisse. Il écrit les règles globales.
Le GAO a rapporté que les responsables de la NOAA et de la NASA craignent que la pression en faveur de règles moins strictes sur le partage élargi des spectres liés à la météo se poursuive lors de la prochaine réunion de l’UIT, qui est fixée pour 2023.
“Ces données sont absolument essentielles”, a expliqué William Mahoney III, directeur associé du National Center for Atmospheric Research et l’un des dirigeants des agences scientifiques impliquées dans le différend.
Dans une interview, il a expliqué que le plus gros problème concernait un spectre appelé 24 gigahertz, que les satellites météorologiques utilisent pour surveiller les signaux micro-ondes naturels produits par la vapeur d’eau à différents niveaux dans l’atmosphère. L’appareil qu’ils utilisent est un radiomètre à micro-ondes.
“C’est l’une de ces choses qui sont un cadeau de la nature”, a déclaré Mahoney, car les signaux de la présence variable de vapeur d’eau permettent aux satellites d’explorer le temps qui se forme dans différentes couches de l’atmosphère. “Un tiers des compétences actuelles en matière de prévision provient de ces données”, a-t-il ajouté, notant que les données capturées par les satellites en orbite peuvent “faire la différence entre un jour de ciel bleu et un jour de tornade”.
Mais les signaux émis par la vapeur d’eau et d’autres signatures météorologiques naturelles deviennent plus faibles dans une vague cacophonique de signaux téléphoniques. “Si vous disposez d’un vaste réseau de tours de téléphonie cellulaire transmettant plusieurs ordres de grandeur plus de puissance près du sol, une partie de celle-ci se reflète vers le haut et certaines parties de l’atmosphère deviendront très bruyantes”, a déclaré Mahoney.
Les enjeux de la perte de données sont élevés.
“Il ne s’agit pas d’un problème où des universitaires ou des chercheurs perdent l’accès à un ensemble de données, il s’agit de ne pas disposer des informations nécessaires pour protéger la vie et les biens”, a déclaré Mahoney aux membres du House Science Committee.
Des données météorologiques précises, a-t-il ajouté, sont nécessaires pour l’agriculture, l’aviation, la gestion de l’eau, la surveillance des incendies de forêt et la gestion de la production d’énergie, ainsi que pour les agences de défense américaines.
Des dysfonctionnements « insidieux »
Un deuxième spectre à 16 mégahertz relie les satellites aux signaux d’une variété de jauges automatisées utilisées par les États-Unis pour mesurer les niveaux d’eau dans les ruisseaux et les rivières et la vitesse du vent. Les satellites collectent les signaux et envoient les données résultantes au National Weather Service et aux sociétés de météorologie privées qui sont également préoccupées par l’augmentation des “niveaux de bruit”, a expliqué Mahoney dans l’interview.
Steven Root, président de l’American Weather and Climate Industry Association, a écrit au comité que l’interférence causée par le partage du groupe « menacera considérablement la distribution d’informations météorologiques cruciales par les membres de l’AWCIA comme AccuWeather, UNISYS Weather et WeatherBank, Inc., que la nation compte pour répondre immédiatement avec des informations de la plus haute qualité aux conditions météorologiques dangereuses comme les tornades, les ouragans et les incendies de forêt. »
Un autre témoin expert a déclaré au panel de la Chambre que l’impact le plus « insidieux » de l’augmentation des niveaux de bruit sur un spectre météorologique se produirait s’il provoquait des erreurs ou des lacunes dans les données météorologiques qui ne sont pas détectées. Les données erronées pourraient être incluses dans les modèles informatiques que les scientifiques utilisent pour, entre autres, prédire le comportement climatique futur.
Il existe une nouvelle technologie pour détecter les données « contaminées », a expliqué David Lubar, chef de projet sur les problèmes de spectre à Aerospace Corp., une agence à but non lucratif créée par le Congrès pour fournir des conseils techniques sur les programmes spatiaux.
Lubar a déclaré que les agences travaillant sur la technologie manquent de financement pour la développer et la déployer sur de nouveaux satellites. « Je suis encouragé par le fait que cette audience soit tenue pour examiner ces questions », a-t-il déclaré au panel.
On ne sait pas exactement où la FCC ira ensuite avec sa politique Frontier Spectrum sur la 5G. Selon le House Science Committee, il a déjà récolté près de 2 milliards de dollars auprès de 29 soumissionnaires retenus pour l’espace sur la bande de 24 gigahertz.
Un porte-parole de la FCC a déclaré que l’agence “se concentre désormais au laser sur l’établissement de relations solides avec ses partenaires fédéraux et la revitalisation du processus de coordination interagences afin qu’elle soit à nouveau en mesure de produire des résultats pour les consommateurs américains et l’économie”.
Une meilleure coordination entre ces agences signifie en fin de compte plus de spectre et plus d’innovation pour aider à restaurer le leadership américain du sans fil, a-t-il déclaré. “Nous sommes impatients de travailler avec d’autres agences fédérales pour examiner les recommandations du GAO.”
Dans un Congrès profondément divisé sur de nombreuses questions, le House Science Committee semble avoir un consensus bipartite selon lequel il reste encore du travail à faire entre les agences fédérales avant que des réglementations internationales sur les spectres radioélectriques ne soient prises.
“Le [GAO] rapport indique clairement que le processus existant est défectueux et met en évidence un certain nombre de cas dans lesquels la coordination s’est effondrée. Nous ne pouvons pas nous permettre que cela se reproduise. » a déclaré le représentant Frank Lucas de l’Oklahoma, le plus haut républicain du panel.
Le représentant Eddie Bernice Johnson (D-Texas), la présidente du Comité scientifique, a déclaré dans une déclaration à E&E News que “des améliorations du processus interagences pour les enchères de spectre restent nécessaires”.
Elle a déclaré que “la FCC doit au minimum appliquer des normes mondiales pour protéger à la fois la science nationale et notre position diplomatique”, ajoutant que son panel travaillera pour “s’assurer que nous utilisons des preuves scientifiques pour protéger les services essentiels pour notre nation”.
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