Les mesures de l'impact des échanges air-mer de gaz pourraient améliorer les prévisions du climat
Publié par Isabelle le 30/03/2018 à 12:00
Source: © Union européenne, [2018] / CORDIS

©NASA
Les scientifiques ont examiné l'interaction entre l'océan Indien et l'atmosphère afin d'avoir un meilleur aperçu des déclencheurs du changement climatique.

Les gaz à l'état de trace, allant du dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone, communément appelé gaz carbonique ou anhydride carbonique, est un composé chimique composé d'un atome de...) à la vapeur () d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), désignent les gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un...) qui sont présents dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) terrestre en très faible quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de...). Cependant, un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'entre eux est responsable de l'effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des corps du...). Il est essentiel de comprendre quel est l'impact des flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est employé dans les domaines...) air-mer, et notamment des échanges de chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) et des masses et mouvements entre l'atmosphère et l'océan (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en 2009.), sur les caractéristiques chimiques de ces gaz.

Durant trois décennies, les scientifiques ont étudié la formation des nuages et leur impact à double tranchant sur la hausse des températures. D'une part, les nuages provoquent le refroidissement de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en...) en réfléchissant l'énergie solaire (L'énergie solaire est l'énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de manière diffuse à travers l'atmosphère. Sur Terre, l'énergie solaire est à l'origine du...) et en la renvoyant dans l'espace. D'autre part, ils contribuent au réchauffement planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire (le Soleil et ses planètes) en tout ou partie....) car ils piègent la chaleur et la réverbèrent vers 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...) de la terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...). La communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) s'est concentrée sur ce type de "processus de rétroaction" qui, soit renforce (rétroaction positive) soit affaiblit (rétroaction négative) l'effet des moteurs (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou travail.[réf. nécessaire]) du changement climatique, en analysant un système complexe à variables multiples. Mais elle n'a pas encore réussi à quantifier pleinement cette incidence.

Pour traiter ce problème et établir des prévisions du changement climatique plus sûres, une équipe de scientifiques, soutenue par le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) STRATOCLIM financé par l'UE, a étudié l'océan Indien (L’océan Indien s'étend sur une surface de 75 000 000 km². Il est limité au nord par l'Inde, le Pakistan et l'Iran, à l'est par la Birmanie, la Thaïlande, la Malaisie, l'Indonésie et...) occidental tropical durant la mousson (La mousson est le nom d'un système de vents périodiques des régions tropicales, actif particulièrement dans l'océan Indien et l'Asie du Sud. Le mot mousson provient (par...) d'été.

Dans l'article publié dans la revue "Geophysical Research Letters", les scientifiques ont expliqué que, pendant la mousson d'été, l'océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume,...) Indien occidental tropical devenait la plus grande source d'émission de diméthylsulfure (DMS) dans l'atmosphère. Le DMS, qui est produit par le phytoplancton, c.-à-d. de minuscules plantes unicellulaires vivant 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 fait de suspendre un...) près de la surface des océans, est la plus grande source de soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16.) émis dans l'atmosphère. Afin que les nuages puissent se former, l'eau doit passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) de l'état gazeux à l'état liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.). Pour ce faire, l'eau adhère aux petites particules dans l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des avions...), connues sous le nom de noyaux de condensation (La condensation est le nom donné au phénomène physique de changement d'état de la matière qui passe d'un état dilué (gaz) à un état condensé (solide ou liquide). On peut expérimenter ce changement d'état en...) nuageuse. Les aérosols soufrés, qui sont issus du DMS, permettent cette adhérence et la vapeur d'eau peut ainsi se condenser autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter,...) d'eux.

Les chercheurs, en résumant leurs découvertes, ont expliqué que les gaz à l'état de trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le champ magnétique à petite échelle du Soleil et la...) dans le flux air-mer et leur transformation en aérosols et en noyaux de condensation nuageuse pourraient s'avérer déterminants dans la formation des nuages en milieu marin. "Les nuages et les aérosols ont une influence considérable sur l'équilibre radiatif de la terre", ont-ils ajouté.

Les chercheurs ont utilisé le DMS directement mesuré en tant que variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un...) dans leur modèle quantitatif et l'ont corrélé, ainsi que les flux d'isoprène et d'embruns, avec les quantités d'aérosol (Un aérosol est un ensemble de particules, solides ou liquides, d'une substance chimique donnée en suspension dans un milieu gazeux. Émis par les activités humaines ou naturelles, les aérosols...) observées par satellite (Satellite peut faire référence à :) au-dessus de l'océan Indien occidental tropical pendant la mousson d'été. Les aérosols sont de petites particules ou des gouttelettes de liquide présentes dans l'atmosphère qui peuvent absorber ou réfléchir la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La...) 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 type naine...), selon leur composition. L'isoprène est l'un des principaux hydrocarbures émis dans l'atmosphère par la végétation (La végétation est l'ensemble des plantes (la flore) sauvages ou cultivées qui poussent sur une surface donnée de sol, ou dans un milieu aquatique. On parle aussi de "couverture végétale".) et les océans.

L'équipe de scientifiques a conclu: "Tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en reconnaissant que les résultats de cette corrélation n'impliquent pas toujours un lien de causalité, l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) des découvertes soutient l'idée que les gaz à l'état de trace biogènes d'origine marine, de même que les embruns, ont une incidence sur les propriétés des aérosols à l'échelle régionale."

Le projet en cours STRATOCLIM (Stratospheric and upper tropospheric processes for better climate predictions) vise à améliorer la compréhension des processus microphysique, chimique et dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) qui déterminent la composition de la haute troposphère (La troposphère est la partie de l'atmosphère terrestre située entre la surface du globe et une altitude d'environ 8 à 15 kilomètres, selon la latitude et la saison....) et de la stratosphère (La stratosphère est la seconde couche de l'atmosphère terrestre, se situant au-dessus de la troposphère et sous la mésosphère. Les températures atteintes dans l'atmosphère sont stratifiées, c'est-à-dire que les couches les plus...) ainsi que de la manière dont le changement climatique affectera ces processus. Les scientifiques espèrent utiliser les modèles climatiques améliorés pour établir des prévisions plus précises et plus fiables du 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 désigne...) à la surface et de l'ozone (L’ozone (ou trioxygène) est un composé chimique comportant 3 atomes d’oxygène (O3). Sa structure est une résonance entre trois états....) stratosphérique, en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de protéger la vie (La vie est le nom donné :) sur Terre.

Pour plus d'informations, veuillez consulter:
Site web (Un site Web est un ensemble de pages Web hyperliées entre elles et mises en ligne à une adresse Web. On dit aussi site Internet par métonymie, le World Wide Web reposant sur Internet.) du projet: projet STRATOCLIM
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