Réduire les aérosols renforcerait l'effet de serre

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C'est un paradoxe. La limitation des rejets de particules dans l'atmosphère par les industries et les moyens de transport pourrait ne pas avoir d'effet modérateur sur le réchauffement climatique. Au contraire.

Selon des chercheurs allemands et britanniques, qui publient leurs travaux dans la revue Nature du jeudi 30 juin, l'assainissement de l'air ­ s'il ne s'accompagne pas d'une importante réduction des émissions de dioxyde de carbone (CO2) ­ pourrait nettement aggraver la situation. Et contribuer à une élévation de température supérieure d'environ 2 ºC à la fourchette actuellement prévue par le Groupe intergouvernemental d'experts sur l'évolution du climat (GIEC). Cette fourchette est de 1,4 ºC à 5,8 ºC à l'horizon 2100. La nouvelle étude envisage une augmentation maximale de la température moyenne de 7,8 ºC.

Comment ? "Nous sommes certains que les petites poussières ­ ou aérosols ­ en suspension dans l'atmosphère réfléchissent une part du rayonnement solaire , mais nous ignorons dans quelle exacte mesure, explique Hervé Le Treut, directeur de recherche au Laboratoire de météorologie dynamique. Jusqu'à présent, il est vraisemblable que la présence de ces aérosols dans l'atmosphère terrestre a contribué à contrebalancer l'effet de serre" par une sorte d'effet parasol.

Les processus naturels et les activités humaines émettent chaque jour dans l'atmosphère plusieurs millions de tonnes d'aérosols. D'origine naturelle (volcans, déserts, embruns marins) ou humaine et liées à la combustion (fumées d'industries, gaz d'échappement, poussières issues des feux agricoles), ces particules et gouttelettes réfléchissent directement la lumière du soleil. Leur présence modifie également la structure des nuages de la haute atmosphère et augmente leur indice de réflexion du rayonnement.

L'effet des aérosols a été pressenti pour la première fois, en 1783, par le physicien Benjamin Franklin, après une importante éruption volcanique en Islande. Le savant nota l'apparition la même année d'un "brouillard sec" sur la France et formula l'hypothèse qu'il pouvait être à l'origine de l'hiver polaire que l'Hexagone connut cette année-là. En 1991, l'éruption du mont Pinatubo, aux Philippines, projeta de telles quantités de poussières volcaniques dans l'atmosphère que la température moyenne à la surface de la Terre diminua de 0,5 ºC.

"La réduction des émissions de particules est un objectif important et légitime d'un point de vue de santé publique, mais il est à peu près sûr qu'elle aura des conséquences négatives sur le réchauffement", poursuit M. Le Treut. Or Meinrat Andreae, du Max Planck Institute for Chemistry (Allemagne), Chris Jones, du Met Office (Grande-Bretagne), et leurs collègues expliquent, dans Nature , que tous les scénarios d'évolution de l'atmosphère montrent qu'aux alentours de 2050 "l'émission d'aérosols sera inférieure ou égale au niveau actuel". Vraisemblablement inférieure, puisque les scientifiques revoient à la baisse leurs "prévisions sur les émissions d'aérosols, à mesure que la Chine et les pays émergents introduisent des technologies plus propres et ce plus rapidement que cela était prévu voilà seulement dix ans" .

Patrick Chazette, spécialiste du bilan radiatif au Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (CEA/CNRS) de Gif-sur-Yvette (Essonne), émet quelques réserves sur cette modélisation. "La science des aérosols est très compliquée et, faute de données de terrain, nous manquons encore de recul pour avoir une vision précise de leurs effets à long terme."

En effet, les modèles utilisés sont globaux et ne fournissent qu'une estimation moyenne sur l'ensemble de la planète. "Or les effets des aérosols sont très régiona ux" , précise le chercheur. Par ailleurs, les modèles "travaillent sur une seule taille de particule à la fois".

Pourtant, "les aérosols d'origine humaine sont de plus petite taille - inférieure au micron ­ que ceux générés par la nature, et représentent 10 % de l'ensemble", précise encore M. Chazette. Ils joueront un rôle important dans les prochaines décennies, car les émissions d'origine naturelle sont peu susceptibles de changements. En raison de leur petite taille, ils servent aussi de noyaux de condensation, qui contribuent à la formation de nuages donnant peu de pluies, car ces particules sont très légères. "A terme, cela peut diminuer la quantité des précipitations. Et aussi réduire l'efficacité des productions agricoles. Un effet déjà constaté en Chine et en In de" , ajoute M. Chazette.

Quelle que soit leur origine, naturelle ou humaine, l'action des aérosols complique les modèles climatiques. De quoi ajouter encore à l'incertitude sur les prévisions intégrant non seulement l'augmentation de l'effet de serre mais aussi les projections sur les futurs modèles économiques de développement. "Une chose est sûre : l'espèce humaine a autant déstabilisé le système atmosphérique en cent cinquante ans que la nature en quinze mille ans" , souligne M. Chazette.

Stéphane Foucart et Christiane Galus

Article paru dans l'édition du 01.07.05

[Alain Coustou]

Il ne faudrait pas en déduire qu'il faudrait renoncer à avoir une atmosphère plus pure. Les aérosols les plus efficaces pour contrer (un peu) l'effet de serre sont les aérosols souffrés (SO2). Or ils sont accusés d'être aussi à l'origine des pluies acides qui peuvent mettre à mal les forêts et contribuer à réduire l'efficacité du puits de carbone végétal. En l'occurence le remède (les aérosols) serait pire que le mal...

Alain

[TitTornade]

les aérosols souffrés (SO2)

Si je ne m'abuse, les aérosols sont des particules solides. Or le dioxyde de soufre (SO2) est un gaz. S'il est bien à l'origine des pluies acides, son action modératrice (éventuelle) sur le réchauffement n'aurait donc pas la même origine que celle des particules solides. Des explications ?

[Alain Coustou]

les aérosols souffrés (SO2)

Si je ne m'abuse, les aérosols sont des particules solides. Or le dioxyde de soufre (SO2) est un gaz. S'il est bien à l'origine des pluies acides, son action modératrice (éventuelle) sur le réchauffement n'aurait donc pas la même origine que celle des particules solides. Des explications ?

Ce n'était qu'un "racourci".Il s'agit tout simplement ici d'aérosols (particules minuscules ou fines goutelettes en suspension dans l'air) et constitués de composés à base de soufre (S) ou de gaz sulfureux (SO2). Par exemple des goutelettes de H2SO4 (acide sulfurique) ou toutes autres particules soufrées. Ces aérosols peuvent essentiellement provenir de l'industrie ou de la combustion de charbons ou de fuels soufrés. Entrainés par les pluies, ils sont la probable principale cause des pluies acides.

Mais il existe également d'autres aérosols, non soufrés et pouvant provenir de multiples origines (volcans, feux de forêt, industrie, etc.).

Alain

[TitTornade]

Ok M. Coustou, merci pour l'info...

Mais est-ce que dans une gouttelette d'acide sulfurique (H2SO4) ou d'acide sulfureux (H2SO3), le composé soufré a un rôle.... ? La gouttelettes est en grande majorité composée d'eau...

[Alain Coustou]

Ok M. Coustou, merci pour l'info...

Mais est-ce que dans une gouttelette d'acide sulfurique (H2SO4) ou d'acide sulfureux (H2SO3), le composé soufré a un rôle.... ? La gouttelettes est en grande majorité composée d'eau...

Oui, sans aucun doute. De simples goutelettes d'eau n'auraient pas d'autre effet que ceux qui découlent de la présence de nuages, de bruine ou de vapeur d'eau, cela en fonction de leur quantité présente dans l'atmosphère.

Alain

[Invité]

Ok M. Coustou, merci pour l'info...

Mais est-ce que dans une gouttelette d'acide sulfurique (H2SO4) ou d'acide sulfureux (H2SO3), le composé soufré a un rôle.... ? La gouttelettes est en grande majorité composée d'eau...

Oui, sans aucun doute. De simples goutelettes d'eau n'auraient pas d'autre effet que ceux qui découlent de la présence de nuages, de bruine ou de vapeur d'eau, cela en fonction de leur quantité présente dans l'atmosphère.

Alain

Un des effets supposés des aérosols sulfatés est celui d'une nucléation plus importante des gouttelettes d'eau entrainant un nombre plus important de ces dernières et un albédo accru des nuages.Il faut aussi distinguer les aérosols troposphériques qui ont une durée limitée à

quelques jours des aérosols qui atteignent la stratosphère.

Ces derniers ont une durée de vie de l'ordre de l'année et agissent directement sur l'albédo .

Ils sont constitués de particules solides type sulfates minéraux entr'autres.

[Alain Coustou]

Tout à fait, Meteor.

D'ailleurs,à propos d'aérosols stratosphériques, les plus violentes des éruptions volcaniques exercent un effet de refroidissement dans tout leur hémisphère, effet qui peut durer plus d'un an (parfois plusieurs années) justement parce que les particules émises peuvent être projetées jusque dans la stratosphère.

C'est ce qui s'était produit en 1883 lors de l'explosion cataclysmique du volcan Perbuatan, qui avait détruit l'ile de Krakatoa en Indonésie...

Il y a eu aussi l'éruption du Pinatubo et quelques autres au 20ème siècle.

Le même phénoméne s'était reproduit au début du siècle dernier après l'explosion d'un petit noyau cométaire (?) au dessus de la Toungouska, en Sibérie. Les étés qui avaient suivi avaient été particulièrement froids...

Ce genre de situation arrive souvent plusieurs fois par siècle et est probablement à l'origine de certains des courts épisodes de froid relatés par les chroniques du passé.

Alain

[TitTornade]

merci messieurs pour les infos.

comme quoi tous n'est pas simple, blanc ou noir... quand on tire d'un côté pour améliorer quelque choses, il y a toujours une contre-partie...

[Invité]

merci messieurs pour les infos.

comme quoi tous n'est pas simple, blanc ou noir... quand on tire d'un côté pour améliorer quelque choses, il y a toujours une contre-partie...

Oui à ce propos de "blanc et noir" certains (dont très modestement moi-même) envisagent l'ensemencement de la haute troposphère ou de la stratosphère avec des aérosols sulfatés.Le mode d'ensemencement pourrait être effectué en partie par les avions (en mélange dans le carburant).

Mais attention aux effets pervers notamment concernant la destruction de l'ozone ai-je lu très récemment.

[Alain Coustou]

Oui à ce propos de "blanc et noir" certains (dont très modestement moi-même) envisagent l'ensemencement de la haute troposphère ou de la stratosphère avec des aérosols sulfatés.

Le mode d'ensemencement pourrait être effectué en partie par les avions (en mélange dans le carburant).

Mais attention aux effets pervers notamment concernant la destruction de l'ozone ai-je lu très récemment.

As-tu calculé la masse de ce qu'il faudrait ainsi envoyer dans la stratosphère pour obtenir un effet notable ?Ce qui ne veut pas dire que ton idée soit mauvaise. En cas d'emballement de l'effet de serre, elle pourrait être la seule solution d'urgence que nous ayons pour parer au plus pressé. Alors pour éviter d'en arriver là, mieux vaudrait prévenir que tenter de guérir.

Mais pourquoi des aérosols sulfatés? Ne pourrait-on pas envisager de la très fine poussiére de "craie" (du calcaire ou de la chaux pulvérisé...)? De plus il me semble me souvenir (je n'en suis donc pas sûr) que la chaux peut fixer le CO2.

Alain