Il est clair depuis longtemps que les gaz à effet de serre d’origine humaine modifient le climat, mais il reste encore des détails importants sur le changement climatique qui ne sont pas bien compris. Il s’agit notamment du comportement de minuscules particules qui se forment toutes seules à partir de molécules présentes dans l’air et peuvent conduire à la formation de nuages.
Dominik Stolzenburg de l’Institut de chimie des matériaux de la TU Wien s’efforce de mieux comprendre ces processus et résume maintenant l’état actuel de la recherche dans un report de synthèse paru dans la revue Opinions of Modern-day Physics. Ces recherches devraient rendre les modèles climatiques encore moreover précis à l’avenir.
Les gaz parfumés deviennent des mini-particules
« Vous le savez lors d’une promenade dans les bois : vous respirez profondément et ça despatched vraiment bon la forêt », explique Dominik Stolzenburg. « Cela est dû aux substances organiques volatiles émises par la résine des arbres, mais aussi par les feuilles et les aiguilles des arbres. »
Il ne s’agit pas de gaz à effet de serre, mais ce sont précisément ces substances organiques qui ont une affect importante sur notre climat : « Elles s’oxydent dans l’air, ce qui produit des produits de réaction qui adhèrent très facilement les uns aux autres », explique Dominik Stolzenburg.
De plus en additionally de molécules se regroupent jusqu’à ce qu’un minuscule amas se forme, pouvant atteindre un diamètre d’environ 100 à 200 nanomètres. Ces particules sont encore bien trop petites pour être visibles à l’œil humain. Ils ne tombent pas simplement au sol, mais peuvent rester suspendus dans les airs pendant de longues périodes.
Noyaux de condensation pour l’eau
Ces particules ont une affect décisive sur la vapeur d’eau dans l’air : si de minuscules aérosols sont présents dans l’air, des molécules d’eau peuvent s’y fixer. En conséquence, les particules deviennent un noyau de condensation sur lequel se forme une gouttelette d’eau – c’est le seul moyen de créer du brouillard ou un nuage.
« On peut démontrer que des concentrations élevées de ces aérosols rendent les nuages plus denses et additionally blancs qu’ils ne le seraient autrement, et qu’ils mettent moreover de temps à se dissiper », rapporte Dominik Stolzenburg. « Cela signifie qu’une plus grande proportion de lumière solaire est réfléchie par la couche nuageuse et que la Terre devient additionally froide. » S’il s’avère que cet effet est plus fort que ce qui est pris en compte dans les modèles climatiques actuels, cela signifierait que le réchauffement climatique dû au CO2 est encore in addition fort qu’on ne le pensait auparavant. Une partie de son effet serait alors compensée par une in addition grande densité des nuages résultant de l’augmentation de la generation humaine de minuscules amas dans l’atmosphère.
Des marges d’amélioration pour les modèles climatiques
L’article de synthèse maintenant publié se concentre sur la croissance des particules d’aérosol nouvellement formées. Ces petits amas sont très mobiles et entrent rapidement en collision avec des particules plus grosses comme le pollen ou la suie. Ils disparaissent ainsi et ne jouent in addition leur rôle de noyaux de condensation. Seules les particules à croissance la additionally rapide sont pertinentes pour le climat. Les recherches actuelles le montrent : sur tous les continents, les molécules organiques sont l’ingrédient clé qui assure la survie de ces amas, leur permettant d’atteindre la taille nécessaire pour servir de noyaux de condensation pour la vapeur d’eau. Dans les océans, les substances liées à l’iode ou les composés sulfatés sont essentiels, mais ils ne sont souvent même pas inclus dans les modèles globaux.
De grands progrès ont été réalisés dans ce domaine ces dernières années, notamment dans le domaine de la technologie de mesure. Mais il manque encore des modèles véritablement fiables qui représentent la complexité de la croissance des aérosols avec la précision nécessaire. Par conséquent, il n’est pas attainable de tirer des conclusions fiables sur le masquage du changement climatique par l’homme, explique Dominik Stolzenburg : « C’est précisément sur cela que nous devons travailler à l’avenir : nous voulons comprendre exactement quelles substances interagissent entre elles et dans de quelle manière et quels processus doivent être inclus dans nos modèles pour les améliorer.
