Les gaz à l’état de trace, allant du dioxyde de carbone à la vapeur d’eau, désignent les gaz qui sont présents dans l’atmosphère terrestre en très faible quantité. Cependant, un grand nombre d’entre eux est responsable de l’effet de serre. Il est essentiel de comprendre quel est l’impact des flux air-mer, et notamment des échanges de chaleur et des masses et mouvements entre l’atmosphère et l’océan, 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 en réfléchissant l’énergie solaire et en la renvoyant dans l’espace. D’autre part, ils contribuent au réchauffement planétaire car ils piègent la chaleur et la réverbèrent vers la surface de la terre. La communauté scientifique s’est concentrée sur ce type de «processus de rétroaction» qui, soit renforce (rétroaction positive) soit affaiblit (rétroaction négative) l’effet des moteurs 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 STRATOCLIM financé par l’UE, a étudié l’océan Indien occidental tropical durant la mousson d’été.

Dans l’article publié dans la revue «Geophysical Research Letters», les scientifiques ont expliqué que, pendant la mousson d’été, l’océan 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 près de la surface des océans, est la plus grande source de soufre émis dans l’atmosphère. Afin que les nuages puissent se former, l’eau doit passer de l’état gazeux à l’état liquide. Pour ce faire, l’eau adhère aux petites particules dans l’air, connues sous le nom de noyaux de condensation nuageuse. Les aérosols soufrés, qui sont issus du DMS, permettent cette adhérence et la vapeur d’eau peut ainsi se condenser autour d’eux.

Les chercheurs, en résumant leurs découvertes, ont expliqué que les gaz à l’état de trace 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 dans leur modèle quantitatif et l’ont corrélé, ainsi que les flux d’isoprène et d’embruns, avec les quantités d’aérosol observées par satellite 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 du soleil, selon leur composition. L’isoprène est l’un des principaux hydrocarbures émis dans l’atmosphère par la végétation et les océans.

L’équipe de scientifiques a conclu: «Tout en reconnaissant que les résultats de cette corrélation n’impliquent pas toujours un lien de causalité, l’ensemble 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 qui déterminent la composition de la haute troposphère et de la stratosphère 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 à la surface et de l’ozone stratosphérique, en vue de protéger la vie sur Terre.

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Source : CORDIS
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