Les aérosols se distinguent suivant leur origine

Dans Science la semaine dernière, deux articles nous renseignent sur les aérosols atmosphériques, ces particules solides ou liquides microscopiques en suspension, et comment ils influencent la formation des nuages aussi bien dans les régions industrielles ou encore sauvages du monde.

Tout d’abord, un groupe de chercheurs a trouvé que la majorité des aérosols capables de provoquer la formation des nuages au-dessus des forêts de l’Amazonie au cours du moment le plus propre de l’année provenaient de matière biogénique. Ensuite, un autre groupe de chercheurs a étudié les aérosols de diverses régions de l’océan Pacifique et découvert que ces particules avaient une apparence différente suivant leur origine.

Prises ensemble, ces deux études font ressortir les différences majeures entre les aérosols artificiels et naturels. Ces aérosols étant connus pour leurs effets délétères sur la santé et leur influence sur le climat de la planète, les chercheurs indiquent que leurs résultats aideront à améliorer les modèles des processus hydrogéologiques terrestres, des propriétés de capture de la chaleur des nuages et du climat mondial.

Ulrich Pöschl et ses collègues du Max Planck Institute (Allemagne) ont prélevé des échantillons d’aérosols au-dessus du bassin amazonien au cours de la saison des pluies quand les conditions aériennes se rapprochent de celles de l’ère pré-industrielle et ils ont découvert que la majorité de ces particules à l’origine des nuages dans la région provenaient en fait de gaz d’origine biologique, de plantes et de microorganismes présents dans les forêts. Ils notent que le bassin amazonien se comporte comme un réacteur biogéochimique dans lequel la biosphère et les interactions avec l’atmosphère produisent des noyaux de condensation des nuages et des précipitations qui approvisionnent en retour la biosphère.

Globalement, ils indiquent que la concentration en particule des aérosols dans cette région du monde est inférieure de plusieurs degrés de magnitude à celle des régions polluées. Puis Antony Clarke et Vladimir Kapustin ont étudié plus de 1 000 profils atmosphériques relevés à partir de 11 grandes expériences aériennes au-dessus du Pacifique ces 13 dernières années.

Ils ont trouvé que la masse, le nombre et la capacité de diffusion de la lumière des aérosols avaient augmenté de plus de dix fois lorsqu’ils étaient d’origine humaine comme la combustion d’énergies fossiles ou de biomasse comparés à ceux de régions plus propres dans le monde. Leurs observations impliquent que ces aérosols influencent directement et indirectement le climat de la planète par leur diffusion accrue de la lumière et leur capacité à induire la formation de nuages. Un article Perspective de Urs Baltensperger explique ces résultats et leurs implications plus en détail.

« Rainforest Aerosols as Biogenic Nuclei of Clouds and Precipitation in the Amazon » par U. Pöschl, B. Sinha, S.S. Gunthe, J.A. Huffman, S. Borrmann, R.M. Garland, G. Helas, E. Mikhailov, D. Rose, J. Schneider, H. Su, S.R. Zorn, M. O. Andreae du Max Planck Institute for Chemistry à Mayence, Allemagne ; S. T. Martin, Q. Chen, S.M. King, S.R. Zorn de l’Université de Harvard à Cambridge, MA ; D.K. Farmer et J.L. Jimenez de l’Université du Colorado, Boulder à Boulder, CO ; A. Manzi du National Institute of Amazonian Research à Manaus, Brésill ; E. Mikhailov de la St. Petersburg State University à St. Petersbourg, Russie ; T. Pauliquevis et P. Artaxo de l’Université de São Paulo à São Paulo, Brésil ; T. Pauliquevis de l’Université Fédérale de São Paulo à Diadema, Brésil ; M.D. Petters et A.J. Prenni de la Colorado State University à Fort Collins, CO ; M.D. Petters de la North Carolina State University à Raleigh, NC ; P. Roldin de l’Université de Lund à Lund, Suède.

« Hemispheric-Aerosol Vertical Profiles: Anthropogenic Impacts on Optical Depth and Cloud Nuclei » par A. Clarke et V. Kapustin de l’Université de Hawaii à Honolulu, HI.

« Aerosols In Clearer Focus » par U. Baltensperger de l’Institut Paul Scherrer à Villigen, Suisse.

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