Climat

Nuages : les aérosols pourraient avoir un impact plus important que prévu

D’après une équipe internationale de chercheurs, l’effet refroidissant des aérosols dans les ​​cumulus et les stratocumulus maritimes est deux fois plus important qu’on ne le pensait jusqu’à présent. Leur article publié dans la revue Science rapporte les découvertes tirées de MODIS, radiomètre imageur de la NASA qui mesure les propriétés des nuages et les flux d’énergie radiative.

Le rôle des nuages ​​dans le système climatique est l’une des principales incertitudes à élucider pour les scientifiques. Si les nuages hauts ont plutôt tendance à accroitre le réchauffement, les nuages bas ont en revanche un effet refroidissant en renvoyant les rayons du soleil. Dans l’ensemble, les nuages ​​refroidissent la surface de la Terre en ombrageant environ 60% de la planète à la fois et en augmentant la réflectivité de l’atmosphère.

Alors que les aérosols peuvent influencer directement le climat en dispersant la lumière et en modifiant la réflectivité de la Terre, ils peuvent également modifier le climat via les nuages. Ce dernier effet est particulièrement important mais fait l’objet de grandes incertitudes. À l’échelle mondiale, les effets indirects des aérosols agissent généralement en opposition aux gaz à effet de serre et provoquent un refroidissement. Alors que les gaz à effet de serre se dispersent largement et ont un impact assez constant d’une région à l’autre, les effets des aérosols le sont moins, en partie à cause de l’effet des particules sur les nuages.

Les nuages se forment lorsque suffisamment de vapeur d’eau se condense. Les aérosols jouent un rôle crucial dans le processus. En fait, la plupart des nuages doivent leur existence aux aérosols qui forment des noyaux de condensation des nuages.

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Cumulus au-dessus de l’Océan Atlantique. Source : Wikipedia.

Les aérosols naturels, souvent des sulfates, du sel marin, des poussières désertiques ou des sels d’ammonium, sont les noyaux de condensation les plus courants dans les environnements vierges. En revanche, l’air pollué contient des concentrations beaucoup plus élevées de particules solubles dans l’eau, ce qui signifie que les nuages riches en pollution ont tendance à contenir des gouttelettes plus nombreuses mais plus petites. Les petites gouttelettes rendent les nuages pollués plus brillants qu’ils ne le seraient autrement. Si l’eau d’un nuage est divisée en un plus grand nombre de petites gouttelettes, elle diffusera plus de lumière et deviendra plus réfléchissante.

Les nuages réfléchissent donc en partie chaleur du soleil vers l’espace. Mais quelle quantité de réflexion est due à l’eau dans les nuages ​​et quelle quantité est due aux aérosols ? C’est ce que les scientifiques tentent de déterminer, car de nombreux polluants modernes contribuent en fait aux aérosols.

Une nouvelle étude dirigée par le professeur Daniel Rosenfeld explique comment la pollution atmosphérique contribue à refroidir la Terre et à compenser une partie du réchauffement induit par les gaz à effet de serre.

Les chercheurs ont puisé dans MODIS, une base de données contenant des informations provenant de satellites faisant le tour de la Terre, comprenant notamment des informations sur la couverture nuageuse. Pour leur étude, les chercheurs ont examiné des données des océans du sud, de l’équateur à environ 40°S, entre 2014 et 2017. L’équipe a ensuite mis au point des méthodologies permettant de dériver des informations pertinentes sur les nuages, telles que la teneur en eau par rapport à la teneur en aérosol, et combien de chaleur ils réfléchissaient.

Jusqu’à présent, il n’était pas possible de mesurer les effets des aérosols sur les nuages ​​avec une précision suffisante, faut de pouvoir séparer les effets des vents ascendants verticaux qui construisent les nuages ​​des effets des aérosols qui déterminent la composition des nuages. Ceci a été rendu possible grâce à la méthodologie développée par le professeur Rosenfeld et ses coauteurs, basée sur les données satellites.

L’application de cette méthodologie aux nuages ​​bas au-dessus de l’océan a montré que les aérosols induisent une augmentation significative du contenu en eau des nuages ​​et de la couverture des nuages, bien au-delà des estimations actuelles, et ont respectivement un effet de refroidissement beaucoup plus important qu’on ne le pensait auparavant.

Les chercheurs ont constaté que les nuages ​​contenant plus d’aérosols reflétaient plus de chaleur que ne l’avaient suggéré les estimations précédentes – plus de deux fois plus. Plus précisément, ils ont constaté qu’environ les trois quarts de la quantité de chaleur réfléchie étaient dus aux aérosols. Ils suggèrent qu’un pourcentage aussi élevé montre que la capacité de refroidissement radiatif des nuages ​​est beaucoup plus sensible à la présence d’aérosols qu’on ne le pensait.

Les implications de ces découvertes, si elles s’avéraient exactes, seraient importantes. L’effet réchauffant des gaz à effet de serre pourrait donc être plus grand que prévu car il a été atténué jusqu’à présent par l’impact des aérosols dans les nuages.

Les estimations actuelles du refroidissement induit par les effets indirects des aérosols sont larges, beaucoup plus que pour les gaz à effet de serre, comme on peut le voir ci-dessous dans la rubrique « Cloud adjustments due to aerosols ».

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Forçage radiatif par rapport à 1750 ( W/m2). Source : GIEC AR5.

L’équipe de recherche estime que si les aérosols entraînent effectivement un refroidissement plus important que les estimations précédentes, l’effet de réchauffement des gaz à effet de serre devrait également être plus important qu’on ne le pensait jusqu’à présent. Car le climat doit surmonter ce refroidissement induit par les aérosols. Cela implique un réchauffement futur plus important car les gaz à effet de serre s’accumulent dans l’atmosphère, tandis que les concentrations d’aérosols n’augmentent pas et peuvent même diminuer. C’est ce qui arriverait avec développement d’une combustion moins polluante, donc émettant moins d’aérosols.

L’équipe de recherche propose une possibilité alternative cependant mais non encore explorée. Le réchauffement climatique actuel pourrait compenser les effets de refroidissement des aérosols sur les nuages ​​bas par un autre effet qui n’a pas encore été découvert.

Il faut dire que les aérosols sont distribués sur la planète différemment des gaz à effet de serre et que leur localisation peut avoir un impact aussi sur le climat. Les aérosols pourraient avoir un rôle de premier ordre dans le déclenchement de certaines oscillations climatiques. La répartition régionale des aérosols artificiels aurait entraîné des changements dans les vents sur l’océan Pacifique qui ont influencé la phase négative de l’Oscillation décennale du Pacifique, et donc le ralentissement observé dans le taux de réchauffement au début des années 2000.

Pendant la pause des années 2000, les émissions d’aérosols ont fortement augmenté en Chine alors qu’au même moment des réductions avaient lieu en Europe et aux Etats-Unis. La conséquence a été la modification de la dépression des Aléoutiennes, un élément déterminant de la PDO.

Modis aerosol optical depth

Epaisseur optique des aérosols 2007-2011. Sources : Modis/GSFC NASA.

La réduction future des émissions d’aérosols anthropiques, en particulier de la Chine, pourrait favoriser cette fois une PDO positive et une augmentation du rythme du réchauffement.

Le type d’aérosol joue aussi un rôle important dans la détermination de la manière dont les aérosols affectent les nuages. Alors que les aérosols réfléchissants ont tendance à éclaircir les nuages ​​et à les faire durer plus longtemps, le carbone noir issu de la suie peut avoir l’effet inverse. Des études sur la pollution de l’océan Indien et la fumée de combustion de biomasse en Amazonie ont montré que le carbone noir réchauffe l’atmosphère environnante et peut provoquer l’évaporation des gouttelettes de nuages. Ce processus, appelé « effet semi-direct », transforme les nuages ​​en une brume fumée qui supprime les précipitations.

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Catégories :Climat

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33 réponses »

  1. Je ne suis pas vraiment surpris de ce résultat. Depuis longtemps, les données paléoclimatiques laissaient penser que la sensibilité climatique au CO2 est plus importante que ce que nous disent les modèles. Les aérosols sont actuellement un mal pour un bien…

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  2. Autrement dit si nous voulons limiter le réchauffement de la planète il faut balancer dans l’atmosphère le plus possible de saloperies (blanches de préférence) !

    Avec bien sûr une épée de Damoclès : s’il nous prend l’idée saugrenue de dépolluer nos industries et notre mode de vie alors les températures font un bond en avant, mais on ne peut pas avoir le beurre et l’argent du beurre.

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  3. Imaginons une dépression économique mondiale (après tout ce n’est pas si hypothétique que cela…), n’y aurait-il pas une baisse de la production d’aérosols? combien de temps faudrait-il pour que ça influence le climat? pas très longtemps, je crois, les aérosols ont une durée de vie courte dans l’atmosphère.
    Je me rappelle également d’un documentaire sur le 11 septembre 2001 qui disait qu’un des effets de l’arrêt de la circulation aérienne dû aux attentats avait été un réchauffement net et mesurable aux Etats-Unis à cause de la disparition des traînées laissées par les avions…

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    • J’ai aussi entendu parler de l’effet 11/09. Contrairement aux émissions de CO2, les aérosols seraient assez rapidement éliminés de la troposphère avec la pluie, on parle de jours ou de semaines. Les particules peuvent en revanche avoir un impact de quelques années plus haut, dans la stratosphère. On le voit lors des grosses éruptions volcaniques.

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    • Sauf que cela ne changera rien quant à l’acidification des océans.
      Surtout si c’est un blanc sein pour retarder encore plus la décarbonation de l’économie dominante.

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  4. Mon commentaire précédent s’adressait à Gèd.
    Pour cet exemple de ralentissement mais aussi de déplacement de production d’aérosols (dans les pays émergents) de la part des pays européens, cela s’est traduit par un éclaircissement participant à l’amplification arctique dans les années 80.

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    • On est bien d’accord, l’acidification des océans continuerait puisque le CO2 que nous balançons dans l’atmosphère se retrouve en grande partie dans les océans, diminuant ainsi leur pH ; mon commentaire était évidemment ironique, cependant il y a des gugusses qui ont proposé d’envoyer des particules dans la haute atmosphère afin de ralentir la hausse des températures, voire de la stopper, ce qui est bien sûr une absurdité : non seulement le problème de l’acidification des océans ne serait pas réglé, mais en plus nous condamnerions l’humanité à continuer éternellement l’exercice sous peine de voir la température bondir tel un félin pour nous bouffer tout crus. Sans parler des problèmes politiques pour mettre tout ça en place, ce qui fait sourire quand on voit comment cela se passe aujourd’hui pour essayer de limiter nos émissions.

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  5. Ne pas oublier quand même que ralentissement économique dit aussi ralentissement des émissions de GES. Ce qui ne change rien au problème posé par le carbone déjà résident dans l’atmosphère évidemment, et dont les temps d’apurement sont énormes. Espérons que personne ne s’empare de cette étude pour en faire un cheval de Troie de la géo-ingénierie…

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  6. Tout devenant marché dans ce monde, il y a fort à parier que ce soit les symptômes qui seront ciblés, la cause pouvant parfaitement financer ce programme, et les décideurs de nous refourguer effectivement des menottes supplémentaires. Malheureusement, à propos de la géo-ingénierie, le temps présenté comme venant à manquer, c’est exactement ce qu’il risque de se passer. :/

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    • Oui, oui, je le vois gros comme une maison californienne de Paradise : un petit coup de bombe aérosol pour surtout ne rien changer en dessous, et lorsque la bombe sera vide, l’enfer en moins d’une décennie de rattrapage.

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  7. Je remercie Johan pour cet article qui ne va pas forcement dans le sens de l’idée majeure défendue par ce site ( sauf si l’on en fait la même lecture que Maignial et je ne dis pas qu’il a tord mais mon analyse est différente), à savoir le rôle primordiale des GES sur le climat

    Je fais donc de cet article une lecture un peu différente de Maignial ( et certainement de Johan) car selon nos sensibilités il est possible d’en tirer plusieurs hypothèses. La mienne est la suivante et elle n’engage que moi :

    je pense que comme le souligne l’article ,la formation nuageuse joue un rôle majeur sur le climat. Comme je l’ai souvent dit , l’activité solaire ( je parle des sunspots ) a été de très forte intensité depuis plus de 100 ans , d’où un réchauffement planétaire ( ce qui diminue d’autant le rôle des GES sur le climat ) . Le ( les ?) cycle à venir sera de faible ( ou de très faible ) intensité. Le rayonnement cosmique ne sera pas dévié , la couverture nuageuse va augmenter et donc le climat se refroidir.

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  8. C’est marrant j’entendais ça il y a presque 30 ans, en dehors de mes études en géophysique à Normal Sup.
    On nous rejoue sans cesse « les faits sont violemment démentis par mon opinion ». Les lanceurs de grenades dégoupillées sont un invariant réactionnaire de la recherche scientifique.

    Et les universitaires qui ont inventé internet projetaient un asservissement mondial au tout numérique non ? Moi complotiste !? Simplement plus visionnaire que les autres évidemment…

    Un scientifique élabore une démarche qu’il expose, il obtient des résultats qu’il expose et soumet le tout au débat contradictoire scientifique, c’est à dire démarche et résultats contre démarche et résultats, pas démarche et résultats contre biais idéologique. Toute démarche scientifique biaisée, obtenant par là même des résultats biaisés, perd le qualificatif de scientifique au profit de celui d’idéologique.

    Pour finir, comprendre la démarche et les résultats de la présente étude, c’est comprendre que les aérosols, s’il s’avère qu’ils ont un pouvoir refroidissant plus important que précédemment estimé, pourrait sous entendre que les GES ont un pouvoir de forçage radiatif plus important qu’on ne l’estimait précédemment, sauf à découvrir un nouveau mécanisme totalement inconnu jusqu’alors qui pourrait expliquer le réchauffement observé.

    L’effet des variations de l’intensité solaire sont connus et calculés depuis plus d’un siècle et affinés depuis 40 ans avec la multiplication des satellites et autres outils de mesure. Il n’y a aucune magie ou tour de passe passe là dedans, il y a des équations, des expériences et des observations validant l’ensemble.

    A trop vouloir faire rouler sa voiture sur le capot, on finit dans le fossé.

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  9. Goupil , il serait très mais très intéressant que vous m’expliquiez  » les variations de l’intensité solaire connus et calculés  » . J’ai hâte de vous lire.

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  10. Non, je ne le ferai pas, parce que c’est à chaque fois la même rengaine geignarde. Fouillez ce blog et vous trouverez mes interventions sourcées à ce sujet et le calculs qui vont avec, je ne vais pas recommencer à chaque fois que quelqu’un vient réclamer justice à son génie. Par ailleurs, les études sur le sujet sont abondantes et gratuites sur le net.

    Je respecte vos doutes, c’est votre droit le plus strict, mais à vrai dire, il y en a marre qu’on nous demande sans arrêt de démêler des soit disant noeuds gordiens, soit par mauvaise foi soit par fainéantise intellectuelle.

    Je vous prie par ailleurs de m’excuser pour le fait que ma grogne s’abatte sur vous, mais le tic tac de l’horloge climatique avance et je crois que s’interroger sur des acquis scientifiques datant de plusieurs décennies est tout bonnement mortifère dans le challenge en cours.

    Ceux qui pensent que c’est impossible sont priés de ne mas déranger ceux qui essaient. Merci.

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  11. Ok Goupil , j’ai compris : incapable de répondre par des arguments scientifiques et ne supportant pas la discussion contradictoire , vous agressez la personne.
    Ce n’est pas grave , comme ghuzt , on s’ignore mutuellement et tout ira bien.

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  12. Vous voulez un débat contradictoire ? Publiez vos recherches dans une revue scientifique puis nous débattrons. D’ici là, je vous laisse dans votre jaurailederniermotisme qui est d’ores et déjà, comme tout déni de réalité, balayé par les ressacs de l’histoire.

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  13. Il est inutile d’en discuter. Toutes ces nouvelles apocalyptiques feraient bien de rester inconnues. Entre le comportement du soleil, des hommes et d’autres océans, nous n’avons aucune prise sur leurs évolutions.
    Le soleil continuera de faire ce qu’il veut.
    Les hommes seront toujours soumis à leurs démons naturels.
    Et les océans, et bien je pense qu’ils n’en ont rien à faire de tout ça.

    Bref, carpe diem reste, de loin, le meilleur comportement.

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  14. Je tente un résumé dont on me pardonnera l’humour personnel.

    Les aérosols ont probablement contribué à un refroidissement de la planète Terre depuis des décennies (article présent)

    Les sunspots du Soleil sont de plus en plus faibles (moins de taches) et contribuent à un refroidissement de la planète depuis 1960 (graphiques de Solariste et d’autres).

    Les relevés de température indiquent un accroissement de la température des océans et de la surface de la Terre. (NASA, NOAA NCIS, FBI CIA …)

    Donc, ça monte fort alors que ça devrait baisser.

    Hypothèse pour les derniers récalcitrants : les GES auraient-ils une part de responsabilité? CQFD!

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    • Quand on a des chronophages aussi résolus dans les basques, un résumé ou un lien vers une véritable étude sérieuse pour les faire fuir sans nuir revient au même.

      (Allons-nous vraiment vers une artificialisation de la planète – en commençant par la régulation de son thermosat ?)
      Pour la peine, voilà que les aérosols naturels risquent d’être mis aussi dans un sale état à l’avenir, juste un rappel pour l’argument « CO₂ is plant food » sans tenir compte du plus gros facteur limitant.
      https://www.nature.com/articles/s41586-018-0848-x

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  15. Parmantier , vous partez d’un postulat qui est que les cycles solaires sont faibles depuis 1960. Ce qui est faux.

    C’est pourquoi votre raisonnement est faux et à moins que je me sois trompé sur votre intelligence , je pense que vous êtes tout à fait capable de vérifier par vous même les données de départ.

    Maintenant nous rentrons dans un cycle faible .

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    • Solariste, vous êtes très lourd.

      Reportez vous au graphique de Johan posté le 17 janvier 2019 à 18h26 et au sujet duquel il vous posait la question à laquelle vous n’avez jamais répondu : Que voyez-vous? article « accélération de la perte de glace en Antarctique. »

      Reportez vous à mon commentaire du même jour à 23h14 pour le même billet.

      Mieux, allez sur le site des climato-rétifs.
      https://www.climato-realistes.fr/minimum-de-maunder-refroidissement-global/

      notez le nombre de tache solaire du cycle 19 cycle 19> cycle 21>cycle 22>cycle 23>cycle 24

      Pour le peu que j’ai pu discerner, tellement le graphe est mauvais, le cycle 19 se situe vers les années 1960.

      Donc, lorsque vous affirmez : »Parmantier , vous partez d’un postulat qui est que les cycles solaires sont faibles depuis 1960. Ce qui est faux.  » , vous racontez, une fois de plus, n’importe quoi.

      Légende du graphe de vos amis, : »weakening solar cycles since solar cycle 21peaked around 1980. » car effectivement, le cycle 20 est légèrement plus élevé que le cycle 19.

      Ce sont vos amis qui affirme cela! Vous êtes tellement dogmatique que vous ne vous rendez pas compte que vos démonstrations vont souvent à l’encontre de vos affirmations!

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      • Tout cela est bien beau mais les scientifiques traduisent les forçages en w/m2. Et pour ce genre d’évaluation, j’aurais davantage tendance à croire la Nasa, capable d’envoyer une sonde à proximité du soleil, qu’un scientifique dont aucune étude sur le sujet n’a retenu l’attention de ses pairs. Le soleil n’échappe pas à la quantification et il s’avère que les variations à notre modeste échelle de temps humaine sont de l’ordre de 0.25 w/m2. C’est à prendre en compte mais pas énorme non plus. Cela a sans doute eu un rôle plus important quand les GES étaient stables. Le forçage solaire a des impacts différents que les gaz à effet de serre, c’est un sujet sans doute complexe. Il y a en outre la théorie des rayons cosmiques mais elle n’a pas été démontrée comme significative.
        En terme d’incertitudes, la vraie difficulté c’est de quantifier l’impact des aérosols et l’évolution des nuages. D’ailleurs les scientifiques sont les premiers à le reconnaître avec une large barre d’erreur dans leurs calculs.

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  16. Parmentié , j’attendais mieux que ça de votre part. Vous partez de postulats pour venir défendre une thése qui s’apparente plus à de la propagande qu’a de la discussion scientifique. Faute d’argument , vous faites semblant de ne pas voir et vous agressez la personne. Technique très politique : détruisons le message et si ça ne marche pas , détruisons le messager.
    Personne n’est dupe , ou voyez vous un cycle solaire faible à la fin du XXe s. ????
    http://www.woodfortrees.org/graph/sidc-ssn/from:1750

    Peut être que vous n’êtes pas assez compétant pour voir la différence entre un cycle faible et un cycle fort.

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      • Je ne sais plus qui a dit qu’il fallait arrêter de relancer la machine dans un des sujets précédents, mais c’est exactement ça, faut arrêter les frais là, c’est stérile, lourd et redondant. Quand tous les arguments ont été avancés et que les positions n’ont pas bougées, c’est là que le débat devient pénible pour tout le monde.

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      • Johan, pour tout le respect que j’ai pour votre intelligence et votre travail, comme je le conseillais précédemment, aucun intérêt de perdre ne serait-ce qu’une seconde à soit disant débattre avec des professionnels du lancer de grenade degoupillée.

        Personne n’est dupe ici, et seul Parmantier, dont la patience confine au sacerdoce, ne veut plus prendre le temps de contrecarrer des jugements au doigt mouillé.

        Poursuivez vos publications qui nous éclairent toujours de façon remarquable, les châteaux de sable finissent invariablement par être engloutis par la marée.

        Merci à vous !

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        • Merci Goupil. J’en prends note comme on dit ! Et je vous remercie d’ailleurs, ainsi que d’autres, qui se reconnaitront, pour la patience déployée lors de nos échanges et pour les infos rapportées sur le sujet qui nous intéresse, le climat.

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        • Non, aucunement. Car si on suppose que l’activité solaire a été la cause du surplus d’énergie dans le système climatique pendant la totalité du XXème siècle, alors il faut aussi supposer que la très faible activité solaire qui nous concerne depuis maintenant 15 ans a commencé à faire baisser cette énergie. Or, ce n’est pas du tout le cas. Rien qu’avec les océans, on voit que l’énergie dans le système climatique continue à augmenter à toute vitesse. Pourquoi?

          Je veux bien croire, en prenant ce raisonnement de façon isolée, que l’inertie du système permette une augmentation de la température 10 ou 20 ans après que les cycles soient redevenus très faibles; mais d’où vient l’énergie? Pas des océans, ni des sols, ni des glaciers, dont la fonte est endergonique (demande de l’énergie), ni du soleil désormais calme, ni de l’insolation liée aux rayons cosmiques (très faibles eux aussi depuis 2004)… Par contre, le CO2 fait un parfait candidat.

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  17. Bon aller vous m’avez convaincu , il est clair sur ce graffe que le nombre de sunspots sont très faibles depuis 1960 , vous aviez super bien vu. Je vais de ce pas dire qu’il ne faut plus parler de maximum moderne comme indiqué sur ce graffe.

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