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De minuscules particules en suspension dans l'atmosphère participent au changement climatique


Les scientifiques ont observé des concentrations extrêmement élevées de particules d’aérosols à des altitudes de 8 à 14 km au-dessus du bassin amazonien. La présence de ces particules pourrait avoir une forte incidence sur le changement climatique.

Les aérosols, ces minuscules particules en suspension dans l’atmosphère, contribuent de manière significative au changement climatique. Si les aérosols jouent un rôle important, leurs interactions ne sont cependant pas très bien comprises.

Pour pallier ces lacunes, une équipe de scientifiques, dont certains ont bénéficié d’un financement dans le cadre du projet A-LIFE de l’UE, a effectué des observations aériennes d’aérosols dans la haute troposphère (HT) au-dessus du bassin amazonien. Leurs conclusions ont été publiées dans la revue «Atmospheric Chemistry and Physics».

Une partie seulement de l’énergie solaire atteint la surface de notre planète. Une partie de cette énergie est réfléchie dans l’espace par les aérosols et les nuages que ces derniers créent. Mais si la plupart des aérosols réfléchissent la lumière du solaire, refroidissant ainsi l’atmosphère terrestre, d’autres l’absorbent. La poussière minérale et le noir de carbone sont deux exemples d’aérosols absorbants dont l’action réchauffe l’atmosphère.

La professeure Bernadett Weinzier, chercheuse principale du projet A-LIFE, explique dans un entretien publié sur le site web du Conseil européen de la recherche: «Le noir de carbone est le deuxième ou le troisième contributeur au réchauffement climatique actuel après le CO2. En raison de la courte durée de vie du noir de carbone, qui se compte en semaines, par opposition aux centaines d’années pour le CO2, il a été avancé que le contrôle des émissions de noir de carbone pourrait impacter positivement le climat. Cependant, beaucoup d’incertitudes subsistent, et il est même possible qu’une partie de l’absorption attribuée au noir de carbone provienne de la poussière minérale, en particulier celle présente dans les mélanges».

Les observations effectuées au-dessus du bassin amazonien ont permis de mieux comprendre les interactions des aérosols dans l’atmosphère. Les scientifiques ont découvert des concentrations élevées de particules d’aérosols dans la HT, qui, dans certaines régions, se chiffrent en dizaines de milliers par cm3. En revanche, la concentration moyenne de particules dans la basse troposphère (BT) était de 1 650 par cm3.

Les concentrations élevées d’aérosols dans la HT constituent un réservoir de particules qui peuvent se déplacer vers la partie la plus basse de la troposphère, connue sous le nom de couche limite planétaire (CLP). Comme ces particules ont une longue durée de vie dans la HT, elles peuvent parcourir de grandes distances et influer sur la composition des nuages à basse altitude lorsqu’elles finissent par descendre dans la CLP. La HT peut donc être une source importante de particules d’aérosols troposphériques dans des régions qui ne sont pas fortement affectées par les aérosols artificiels ou naturels.

Les observations des scientifiques révèlent également une énorme différence entre la composition de l’atmosphère polluée d’aujourd'hui et celle de l’ère préindustrielle. Les concentrations d’aérosols dans l’atmosphère préindustrielle pure correspondent à celles du bassin amazonien: des niveaux d’aérosols élevés dans la HT et faibles dans la BT. Alors que, dans les régions continentales polluées, les concentrations d’aérosols sont en règle générale beaucoup plus élevées au niveau du sol que dans la HT. À une époque où l’homme exerce une influence prépondérante sur le climat et l’environnement, le profil de concentration des aérosols a été «renversé», affirment les auteurs de la revue. Les conséquences pour le climat de la Terre sont importantes. «Par leurs effets radiatifs et microphysiques sur la dynamique de convection, les aérosols sont également capables d’augmenter l’humidité de la haute troposphère, ce qui joue un rôle important dans le bilan radiatif de la Terre et peut également affecter le potentiel de nucléation des aérosols dans la HT, ce qui a un effet de rétroaction supplémentaire», concluent les auteurs.

Au cours des deux prochaines années, A-LIFE (Absorbing aerosol layers in a changing climate: aging, lifetime and dynamics) étudiera plus avant les propriétés des aérosols absorbants afin de recueillir de nouvelles données sur leur impact sur le changement climatique.

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Source : CORDIS
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