Le rôle méconnu du carbone brun foncé dans les incendies de Forêt

À l’heure où les incendies de forêt au Canada continuent d’affecter une grande partie des États-Unis, en dégradant la qualité de l’air et en ayant des conséquences négatives sur la santé de millions d’Américains, une découverte récente attire l’attention sur une menace insoupçonnée.

Dans une étude menée par l’Université de Washington à St. Louis, les chercheurs révèlent que l’impact climatique des incendies de forêt pourrait être plus conséquent qu’on ne le pensait auparavant.

L’équipe de recherche dirigée par Rajan Chakrabarty à la McKelvey School of Engineering, a mis en lumière un élément clé souvent négligé : le « carbone brun foncé ». Il s’agit d’une classe de particules émises par la fumée des incendies de forêt, abondante mais précédemment méconnue, qui exerce un effet de réchauffement plus grand que ce qui a été pris en compte jusqu’à présent.

« La compréhension classique a été que les panaches sombres de fumée d’incendie contiennent de la suie de carbone noir, qui absorbe le rayonnement solaire, tandis que les panaches plus clairs contiennent principalement du carbone organique qui disperse la lumière du soleil, ce qui compense l’effet d’absorption ou de réchauffement de la suie », a précisé Rajan Chakrabarty. « Ce n’est pas une image binaire. Au lieu de cela, nous examinons tout un continuum où il y a une forte absorption de la lumière par le carbone organique, ou le carbone brun foncé, similaire au carbone noir », a-t-il ajouté.

L’Analyse complète de la fumée des incendies de Forêt

La recherche a été menée dans le cadre de la campagne « Fire Influence on Regional to Global Environments and Air Quality (FIREX-AQ)« , une initiative conjointe de la National Aeronatics and Space Administration et de la National Oceanic and Atmospheric Administration.

Durant 45 jours, l’équipe a parcouru différents sites d’incendies de forêt dans l’ouest des États-Unis, où elle a échantillonné la fumée gazeuse et les espèces d’aérosols, et analysé leurs propriétés chimiques et optiques. Ils ont découvert que le carbone brun foncé absorbe légèrement moins la lumière que le carbone noir, mais est quatre fois plus abondant dans les panaches, ce qui résulte en un réchauffement climatique bien plus important qu’auparavant reconnu.

L’étude a également révélé que ce carbone brun est résistant au blanchiment photochimique induit par la lumière du soleil, ce qui fait que ces aérosols organiques absorbants ne perdent pas leur capacité à absorber dans l’atmosphère.

Les répercussions mondiales de la découverte

Les deux chercheurs soulignent que la découverte du carbone brun foncé dans les incendies de forêt a de vastes implications. Avec une augmentation prévisible des feux de forêt dans les décennies à venir, le rôle du carbone brun foncé sera encore plus marquant.

Les chercheurs insistent sur la nécessité de collaboration multidisciplinaire pour réviser les modèles climatiques existants afin de tenir compte de ces effets inattendus. Sans cet ajustement crucial, avertissent-ils, il y a un risque de sous-estimer les effets du réchauffement global des incendies de forêt, et donc l’urgence des efforts d’atténuation du changement climatique.

En synthèse

La découverte récente du carbone brun foncé émis par les incendies de forêt et son rôle dans l’effet de réchauffement climatique met en lumière la nécessité de réviser les modèles climatiques. Elle souligne également l’urgence d’une collaboration multidisciplinaire pour comprendre et agir face à cette menace insoupçonnée. Cette étude nous rappelle que la compréhension du changement climatique est un défi en constante évolution et que la science doit rester agile pour répondre aux nouvelles découvertes.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que le carbone brun foncé ?
Le carbone brun foncé est une classe de particules émises par la fumée des incendies de forêt, qui exerce un effet de réchauffement plus grand que ce qui était précédemment connu.

Pourquoi cette découverte est-elle importante ?
Elle révèle un élément clé dans le réchauffement climatique qui était négligé, et souligne la nécessité de réviser les modèles climatiques et les approches environnementales actuelles.

Comment cette étude a-t-elle été menée ?
L’équipe a échantillonné et analysé la fumée et les aérosols provenant de différents incendies de forêt dans l’ouest des États-Unis, dans le cadre de la campagne FIREX-AQ.

Légende illustration principale : Pour réaliser une analyse complète des composants des panaches de fumée des incendies de forêt, l’équipe de Rajan Chakrabarty a passé 45 jours à se rendre sur différents sites d’incendies de forêt dans l’ouest des États-Unis, où elle a prélevé des échantillons de fumée gazeuse et d’aérosols et analysé leurs propriétés chimiques et optiques. Ces recherches ont été menées dans le cadre de la campagne de terrain Fire Influence on Regional to Global Environments and Air Quality (FIREX-AQ), une initiative conjointe de la NOAA et de la NASA. (Crédit : Steve Brown, NOAA)

Chakrabarty RK, Shetty NJ, Thind AS, Beeler P, Sumlin BJ, Zhang C, Liu P, Idrobo JC, Adachi K, Wagner NL, Schwarz JP, Ahern A, Sedlacek III AJ, Lambe A, Daube C, Lyu M, Liu C, Herndon S, Onasch TB, Mishra R. Shortwave absorption by wildfire smoke dominated by dark brown carbon. Nature Geoscience, 7 août 2023. DOI: 10.1038/s41561-023-01237-9