“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 2 — #25
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Paléoclimatologie
teneurs atmosphériques en CO 2 . Enfin, ce n’est que dans la deuxième moitié
du xx
e siècle que les progrès analytiques permettront de mesurer d’autres gaz
comme le méthane, CH 4 , le protoxyde d’azote, N 2 O, l’ozone, O 3 , ou encore
les chlorofluorocarbures, CFCs, qui contribuent également à l’effet de serre.
D’autres composés chimiques présents dans l’atmosphère peuvent également influencer la quantité d’énergie disponible à la surface de notre planète
et donc la dynamique du climat : ce sont les aérosols, petites particules liquides ou solides présentes en suspension dans l’air. Dès la fin du xviii
e siècle,
Benjamin Franklin fit le lien entre un été particulièrement frais en France et
une importante éruption volcanique en Islande, du Laki, qui projeta en 1783
dans l’atmosphère près de 60 millions de tonnes de dioxyde de soufre, SO 2 ,
soit la moitié des rejets annuels mondiaux actuels de SO 2 par les activités
humaines. Depuis, ce phénomène de refroidissement suite à une éruption volcanique majeure a été élucidé, le SO 2 émis par un volcan s’oxyde en acide
sulfurique qui forme de petits aérosols. Si l’injection de SO 2 atteint la stratosphère, ces petits aérosols y séjournent deux à trois ans. Ces petites particules
d’acide sulfurique réfléchissent efficacement les radiations solaires et contribuent ainsi à refroidir le climat, c’est ce que l’on appelle l’effet direct des
aérosols. Ainsi, suite à l’éruption du Pinatubo en 1991, le refroidissement de
près de 0,5
◦ C observé durant deux-trois ans dans l’hémisphère nord est attribué à cet effet. Dans les plus basses couches de l’atmosphère, l’aérosol peut
avoir un autre effet climatique car s’il agit comme noyau de condensation
sur lequel vient s’agréger de l’eau, il influence ainsi l’albédo de la couverture
nuageuse. C’est ce qu’on appelle l’effet indirect des aérosols.
Comme décrit précédemment, les gaz à effet de serre sont actifs dans l’infrarouge et induisent un forçage positif sur le climat, tandis que les aérosols ont
en général tendance à rétrodiffuser le rayonnement solaire incident provoquant
un refroidissement en dessous d’eux. Il est donc tentant d’imaginer que le refroidissement dû à l’augmentation des aérosols d’origine anthropique puisse
venir partiellement compenser le réchauffement induit par l’augmentation des
gaz à effet de serre. Le problème est en fait beaucoup plus complexe, les deux
effets ne sont pas additifs car étant de natures très différentes. Les gaz à effet
de serre sont géographiquement uniformément répartis, ce qui n’est pas le cas
des aérosols dont le temps de vie dans l’atmosphère, limité à quelques jours
dans les basses couches, reste très inférieur aux temps de transport caractéristiques de la circulation générale. Cette différence géographique des deux effets
est également temporelle car l’effet de serre agit jour et nuit, alors que l’effet
des aérosols se limite aux heures ensoleillées. Les incertitudes sur l’évaluation
du forçage radiatif restent beaucoup plus importantes pour l’aérosol que pour
les gaz à effet de serre car dépendant de nombreux paramètres comme la taille,
la nature chimique et le degré de mélange des différents types d’aérosols. Les
aérosols submicroniques réfléchissent plus efficacement la lumière que les aérosols de plusieurs microns. Pour la plupart des aérosols, l’impact radiatif direct
tient à leur faculté à réfléchir la lumière à l’exception notable du carbone suie
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Paléoclimatologie
teneurs atmosphériques en CO 2 . Enfin, ce n’est que dans la deuxième moitié
du xx
e siècle que les progrès analytiques permettront de mesurer d’autres gaz
comme le méthane, CH 4 , le protoxyde d’azote, N 2 O, l’ozone, O 3 , ou encore
les chlorofluorocarbures, CFCs, qui contribuent également à l’effet de serre.
D’autres composés chimiques présents dans l’atmosphère peuvent également influencer la quantité d’énergie disponible à la surface de notre planète
et donc la dynamique du climat : ce sont les aérosols, petites particules liquides ou solides présentes en suspension dans l’air. Dès la fin du xviii
e siècle,
Benjamin Franklin fit le lien entre un été particulièrement frais en France et
une importante éruption volcanique en Islande, du Laki, qui projeta en 1783
dans l’atmosphère près de 60 millions de tonnes de dioxyde de soufre, SO 2 ,
soit la moitié des rejets annuels mondiaux actuels de SO 2 par les activités
humaines. Depuis, ce phénomène de refroidissement suite à une éruption volcanique majeure a été élucidé, le SO 2 émis par un volcan s’oxyde en acide
sulfurique qui forme de petits aérosols. Si l’injection de SO 2 atteint la stratosphère, ces petits aérosols y séjournent deux à trois ans. Ces petites particules
d’acide sulfurique réfléchissent efficacement les radiations solaires et contribuent ainsi à refroidir le climat, c’est ce que l’on appelle l’effet direct des
aérosols. Ainsi, suite à l’éruption du Pinatubo en 1991, le refroidissement de
près de 0,5
◦ C observé durant deux-trois ans dans l’hémisphère nord est attribué à cet effet. Dans les plus basses couches de l’atmosphère, l’aérosol peut
avoir un autre effet climatique car s’il agit comme noyau de condensation
sur lequel vient s’agréger de l’eau, il influence ainsi l’albédo de la couverture
nuageuse. C’est ce qu’on appelle l’effet indirect des aérosols.
Comme décrit précédemment, les gaz à effet de serre sont actifs dans l’infrarouge et induisent un forçage positif sur le climat, tandis que les aérosols ont
en général tendance à rétrodiffuser le rayonnement solaire incident provoquant
un refroidissement en dessous d’eux. Il est donc tentant d’imaginer que le refroidissement dû à l’augmentation des aérosols d’origine anthropique puisse
venir partiellement compenser le réchauffement induit par l’augmentation des
gaz à effet de serre. Le problème est en fait beaucoup plus complexe, les deux
effets ne sont pas additifs car étant de natures très différentes. Les gaz à effet
de serre sont géographiquement uniformément répartis, ce qui n’est pas le cas
des aérosols dont le temps de vie dans l’atmosphère, limité à quelques jours
dans les basses couches, reste très inférieur aux temps de transport caractéristiques de la circulation générale. Cette différence géographique des deux effets
est également temporelle car l’effet de serre agit jour et nuit, alors que l’effet
des aérosols se limite aux heures ensoleillées. Les incertitudes sur l’évaluation
du forçage radiatif restent beaucoup plus importantes pour l’aérosol que pour
les gaz à effet de serre car dépendant de nombreux paramètres comme la taille,
la nature chimique et le degré de mélange des différents types d’aérosols. Les
aérosols submicroniques réfléchissent plus efficacement la lumière que les aérosols de plusieurs microns. Pour la plupart des aérosols, l’impact radiatif direct
tient à leur faculté à réfléchir la lumière à l’exception notable du carbone suie