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Posté par Adrien le Vendredi 25/03/2016 à 00:00
Le passé, le présent et le futur des poussières africaines
Les vents du Sahara dispersent de telles quantités de poussières à travers la planète que celles-ci modifient le climat. Or l'émission et le transport de ces poussières, qui arrivent jusqu'aux pôles, fluctuent considérablement. De nombreuses hypothèses ont été proposées pour l'expliquer, mais aucune relation univoque entre ces poussières et le climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue de la météorologie qui...) n'a pu être établie jusqu'à présent. Selon les travaux d'une équipe franco-américaine de chercheurs du LATMOS (1) (CNRS/UVSQ/UPMC), du CNRM (2) (CNRS/Météo-France) et du SIO (3), les phénomènes météorologiques comme El Niño ou les précipitations au Sahel impactent bien les soulèvements de poussières par l'accélération d'un vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune...) saharien en aval des principaux massifs montagneux ouest-africains. Les scientifiques ont également mis au point (Graphie) un nouveau modèle prédictif, selon lequel les émissions de poussières sahariennes vont diminuer au fil des cent prochaines années. Leurs travaux sont publiés le 24 mars 2016 dans la revue Nature.


Image acquise depuis la station spatiale internationale au-dessus de la Libye en direction du sud-sud-ouest montrant une tempête de poussière s'étendant sur plusieurs centaines de kilomètres à travers le Sahara. Des cumulonimbus isolés se développent au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal, et en particulier celle des mammifères qui englobe...) de la couche de poussière.
© NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable du programme...) / ISS - Digital Camera


Image acquise depuis la station spatiale internationale au-dessus de l'Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles, l’Afrique est un continent couvrant 6 % de la surface terrestre et 20,3 % de la surface des terres émergées. Avec une...) de l'Ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).) en direction de l'est montrant une « rivière » de poussière transportée vers les Amériques par le jet d'est Africain.
© NASA / Norman Kuring / Aqua - MODIS

Le désert du Sahara émet plus de poussières que tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) autre désert au monde (Le mot monde peut désigner :). Plus de la moitié de la poussière déposée dans les océans provient d'ailleurs des terres d'Afrique du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.). Ces poussières sahariennes ont une influence sur le climat: elles contiennent des nutriments qui fertilisent les sols et les eaux, elles bloquent ou réfléchissent la lumière du soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de...), affectent la formation des nuages et des cyclones… Il s'agit essentiellement d'aérosols d'une taille comprise entre 0,1 et 20 microns, mis en suspension ( Le fait de suspendre des particules En chimie, la suspension désigne une dispersion de particule. En géomorphologie, la suspension est un mode de transport des sédiments. Le...) par le vent jusqu'à ce que leur poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à l'opposé de la résultante...) ou la pluie (La pluie désigne généralement une précipitation d'eau à l'état liquide tombant de nuages vers le sol. Il s'agit d'un hydrométéore météorologique qui fait partie du...) les déposent. De nombreux phénomènes météorologiques vont influencer leur émission et leur dispersion (La dispersion, en mécanique ondulatoire, est le phénomène affectant une onde dans un milieu dispersif, c'est-à-dire dans lequel les différentes...): El Niño, l'oscillation (Une oscillation est un mouvement ou une fluctuation périodique. Les oscillations sont soit à amplitude constante soit amorties. Elles répondent aux mêmes équations quel que soit le domaine.) nord-atlantique de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.), les précipitations au Sahel, la dépression thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant différents phénomènes physiques,...) saharienne, la zone de convergence (Le terme de convergence est utilisé dans de nombreux domaines :) intertropicale… Ils jouent en particulier sur la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale...) de l'harmattan, un vent saharien. Celui-ci s'accélère lorsqu'il traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de la voie, sous les rails, pour en maintenir l'écartement et l'inclinaison, et transmettre au...) les massifs montagneux d'Afrique du Nord-Ouest (Le nord-ouest est la direction entre les points cardinaux nord et ouest. Le nord-ouest est opposé au sud-est.) (4). Puis, si sa vitesse (On distingue :) est suffisamment élevée et s'il passe au-dessus des zones sources de poussières, il va pouvoir les soulever et les disperser.

Afin de mieux comprendre ces relations complexes, les chercheurs ont conduit une analyse statistique (Une statistique est, au premier abord, un nombre calculé à propos d'un échantillon. D'une façon générale, c'est le résultat de l'application...) des données reconstruites au cours du XXe siècle sur les vents soufflant à dix mètres au-dessus de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement...), le standard météorologique. Couplées à l'étude de dépôts de poussières dans les massifs coralliens du Cap-Vert (Le Cap-Vert, officiellement la République du Cap-Vert, est un pays insulaire de l'océan Atlantique au large de l'Afrique. Colonie portugaise à partir de 1456 (arrivée des premiers colons sur l'archipel alors inhabité),...), les données de vent ont permis d'estimer les fluctuations des émissions de poussières depuis les années 1850. Les résultats obtenus reproduisent divers évènements déjà connus, et ont ainsi mis en évidence que l'oscillation nord-atlantique de pression était responsable de fortes émissions de poussières dans les années 1910 à 1940, tout comme la sécheresse sahélienne des années 1980. De plus, les chercheurs ont montré qu'à l'échelle du continent (Le mot continent vient du latin continere pour « tenir ensemble », ou continens terra, les « terres continues ». Au sens propre, ce terme désigne une...) nord-africain, les zones préférentielles d'accélération de l'harmattan se situaient au-dessus des zones sources de poussières. Selon eux, les phénomènes météorologiques précédemment cités ont la capacité de moduler l'intensité de l'harmattan et ainsi les émissions de poussières du Sahara sur des échelles de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) allant de quelques jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons...) à plusieurs années.


Arrivée d'un courant de densité "tracé" par les particules du sol qu'il soulève au fur et à mesure de sa progression, à Hombori au Mali. Ce phénomène, de nature convective, porte le nom de haboob. Photo prise pendant la campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés habités, elle s'oppose aux concepts de ville, d'agglomération ou de milieu urbain. La campagne est...) AMMA (Analyses Multidisciplinaires de la Mousson (La mousson est le nom d'un système de vents périodiques des régions tropicales, actif particulièrement dans l'océan Indien et...) Africaine).
© Françoise GUICHARD/Laurent KERGOAT/CNRS Photothèque


Arrivée d'un courant de densité "tracé" par les particules du sol qu'il soulève au fur et à mesure de sa progression, à Hombori au Mali. Ce phénomène, de nature convective, porte le nom de haboob. Photo prise pendant la campagne AMMA (Analyses Multidisciplinaires de la Mousson Africaine).
© Françoise GUICHARD/Laurent KERGOAT/CNRS Photothèque

Puisque la méthode a fait ses preuves sur les évènements du passé, elle a ensuite été appliquée aux projections climatiques futures pour établir la tendance jusqu'à la fin du XXIe siècle. La méthode prédit une baisse de la production de poussières. Cela aurait des effets bénéfiques pour la santé des populations, mais pourrait également réchauffer l'océan Atlantique tropical nord, le rendant plus propice à la formation et au développement des cyclones tropicaux.

Notes:

(1) Laboratoire atmosphères, milieux, observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) spatiales (CNRS/Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines/Université Pierre et Marie Curie) qui fait partie de l'Observatoire de Versailles Saint-Quentin-En-Yvelines et de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un...) Pierre-Simon Laplace (Pierre-Simon Laplace, né le 23 mars 1749 à Beaumont-en-Auge (Calvados), mort le 5 mars 1827 à Paris, était un mathématicien,...)
(2) Centre national de la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) météorologique (CNRS/Météo France)
(3) Scripps institute of oceanography, Université de Californie à San Diego
(4) Tels que l'Atlas, le Hoggar, le Tibesti et l'Ennedi.


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Source: CNRS