Identification des aérosols qui réchauffent l’Arctique

Les aérosols jouent un rôle important dans le changement climatique. Mais ils peuvent tout aussi bien contribuer à réchauffer l’atmosphère en absorbant le rayonnement solaire qu’à faire baisser la température en réfléchissant ce même rayonnement vers l’espace. Reste que leur influence exacte n’est pas encore très bien comprise. Les étudier dans l’Arctique est donc particulièrement important pour la compréhension du changement climatique, car la température y augmente deux à trois fois plus rapidement qu’ailleurs.

«En sachant quels aérosols sont présents dans quelles régions, à quelle période de l’année, leur source et leur composition, nous pourrons mieux comprendre l’évolution du climat et prendre des mesures pour lutter contre la pollution», indique Julia Schmale directrice du Laboratoire de recherche en environnements extrêmes de l’EPFL. Son équipe et celle du Laboratoire de la chimie atmosphérique de l’institut Paul Scherrer, en Argovie, ont ainsi analysé des échantillons récoltés pendant plusieurs années par huit centres d’observation couvrant toute la circonférence de l’Arctique.

Les aérosols se divisent en deux catégories. Ceux d’origine humaine, provenant de la combustion et des activités industrielles et ceux organiques, émanant des volcans, forêts et océans. Les scientifiques ont constaté que, durant l’hiver, les aérosols humains dominent, formant la brume Arctique. Les émissions produites par l’industrie pétrolière et minière en Amérique du Nord, en Europe de l’Est et en Russie sont en effet transportées et «enfermées» dans la région pendant l’hiver. En été, la quantité d’aérosols d’origine humaine baisse, mais ils sont remplacés par ceux d’origine naturelle, qui deviennent dominants, comme le montre l’étude parue dans «Environmental Research Letters».

«Cette présence importante d’aérosols organiques d’origine naturelle est inattendue», souligne Julia Schmale dans un communiqué de l’EPFL. «Cette production biogénique est notamment générée par les grandes forêts boréales et par le phytoplancton, un micro-organisme vivant dans les océans. Nous voyons ici les conséquences du réchauffement climatique. Les forêts se déplacent vers le nord, la banquise fond et laisse plus de place à l’océan, et donc plus de place pour ces micro-organismes».

Dans une deuxième étude, parue dans «Nature Geoscience», ces scientifiques ont analysé la composition de ces aérosols. Dans ceux d’origine humaine, ils ont découvert du carbone noir, du sulfate ou encore du sel marin. Le carbone noir est connu pour absorber les radiations et favoriser le réchauffement climatique. «Nous savions que les régions actives dans l’extraction de gaz et de pétrole constituent d’importantes sources d’émissions de carbone noir, mais nous n’avions pas de données basées sur des mesures, note Julia Schmale. Grâce à cette étude, nous pouvons cartographier la provenance et la quantité de carbone noir émise tout au long de l’année et dans chaque région de l’Arctique, et donc recommander des mesures en conséquence».