Découverte révolutionnaire : des scientifiques décryptent la naissance des particules modifiant le climat

ParisDes chercheurs du Pacific Northwest National Laboratory du Département de l'Énergie ont découvert des mécanismes essentiels à la formation des particules d'aérosol ayant un impact sur notre climat. Ces particules, souvent de taille nano, malgré leur petite dimension, ont un effet majeur sur le climat et la santé. Elles influencent les conditions météorologiques et sont associées à plus de trois millions de décès prématurés chaque année. Comprendre leur formation a longtemps représenté un défi pour les scientifiques.

L'équipe du projet EAGLES, qui se consacre à l'étude des interactions entre les aérosols et les nuages à l'échelle mondiale, a réalisé plusieurs découvertes cruciales.

• Incorporation de 11 nouvelles voies de formation de particules dans un modèle climatique global.
• Localisation des régions où ces voies sont présentes.
• Évaluation de leur impact potentiel sur le climat terrestre.

Les particules peuvent se former de différentes manières. Les aérosols primaires proviennent directement de sources comme la poussière ou les cendres. Les aérosols secondaires, quant à eux, se forment dans l'atmosphère à partir de gaz. L'équipe EAGLES a étudié ces aérosols secondaires et a découvert des concentrations élevées de nouvelles particules au-dessus de régions telles que les forêts tropicales en Amazonie centrale et en Asie du Sud-Est. Les modèles climatiques actuels manquent souvent ces hautes concentrations, soit en sous-estimant le nombre de particules, soit en les positionnant à des altitudes incorrectes.

L'équipe a intégré de nouvelles voies dans le modèle des systèmes terrestres de la DOE, E3SM, et a comparé les pics de particules observés avec les données réelles. Ils ont découvert que de nombreuses nouvelles particules se forment dans la haute troposphère. Cette mise à jour améliore considérablement notre compréhension des concentrations de particules à l'échelle mondiale, révélant près de trois fois la quantité estimée précédemment.

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Les aérosols jouent un rôle crucial dans la formation des nuages. La vapeur d'eau se condense sur ces particules, créant ainsi des nuages. Les caractéristiques des particules, telles que leur composition et leur taille, déterminent si les nuages provoqueront de la pluie ou renverront la lumière du soleil dans l'espace. Cela a un impact sur le climat de la Terre. Les chercheurs ont découvert que les particules produites localement peuvent représenter jusqu'à 80 % du matériau qui forme les nuages au-dessus des océans tropicaux et des latitudes moyennes, et jusqu'à 65 % au-dessus de l'Europe et de l'est des États-Unis.

Comprendre l'impact des aérosols sur le climat est essentiel pour prévoir les changements climatiques face à la réduction des émissions visant à lutter contre le réchauffement climatique. Le chercheur principal, Po-Lun Ma, a souligné l'importance de disposer de modèles de systèmes terrestres précis. Ces modèles permettent de tester divers scénarios d'émissions et de projeter les évolutions climatiques. Des modèles améliorés garantissent des prédictions plus fiables.

Hailong Wang souligne la nécessité de mener davantage d'études pour comprendre pleinement l'impact des particules d'aérosol sur le climat. Cette recherche est cruciale car elle nous permet de mieux saisir les mécanismes du changement climatique et de dissiper nos incertitudes.

Cette recherche, financée par le programme de Recherche Biologique et Environnementale du DOE, a utilisé des outils du Centre National de Calcul pour la Recherche Énergétique. Elle a impliqué la collaboration de plusieurs institutions, dont l'Université Tsinghua, le Centre National de Recherche Atmosphérique, l'Université Carnegie Mellon, Caltech, l'Université Océanique de Chine, l'Université de Nankin, l'Université de Xiamen et l'Université Fudan.