Découverte d’une « usine naturelle à nuages » dans l’Arctique : quels effets possibles pour le changement climatique ?

Une étude de l’Université de Birmingham a révélé un processus naturel susceptible d’augmenter la quantité de particules favorisant la formation des nuages dans l’Arctique. Cette découverte met en évidence l’intense activité qui peut se développer dans l’atmosphère de cette région pourtant apparemment calme. Elle pourrait également permettre aux scientifiques de mieux comprendre les mécanismes qui façonnent les nuages arctiques.

Une augmentation soudaine à la lisière de la banquise

Une équipe internationale de chercheurs de l’Université de Birmingham a recueilli des mesures près du Groenland et dans le détroit de Davis lors d’une expédition menée en 2022 à bord du navire de recherche Royal Research Ship Discovery. Les changements les plus importants ont été observés dans l’étroite zone où la banquise en fonte entre en contact avec les eaux libres.

Les chercheurs ont détecté la formation de nouvelles particules lors de plus de 80 % des journées ensoleillées, ce qui suggère que ce phénomène se produit régulièrement dans la région. Dans certains cas, le nombre de particules favorisant la formation de gouttelettes nuageuses a été multiplié par 50 au cours d’une seule journée.

Cette zone de transition particulièrement active est également riche en algues marines, qui fournissent une partie des composés chimiques à l’origine de ces hausses soudaines.

La lumière du soleil alimente une usine naturelle à particules

La réaction en chaîne commence par des substances libérées par l’océan, la banquise, les côtes voisines et les organismes vivants. Parmi elles figurent notamment l’iode, des gaz contenant du soufre issus des plantes et des algues marines, ainsi que d’autres composés organiques naturels. Ensuite, la lumière du soleil transforme ce mélange et génère de nouvelles particules dans l’air.

L’équipe a également identifié un groupe de composés contenant de l’iode et de l’oxygène, dont l’existence était jusqu’à présent inconnue. Ces molécules semblent aider les plus petites particules à grossir suffisamment pour pouvoir influencer les nuages.

Ces observations apportent la première preuve, en conditions réelles, d’un mécanisme de formation de particules qui, jusqu’à présent, n’avait été démontré que lors d’expériences en laboratoire.

Pourquoi cette découverte est importante pour le changement climatique

Les nuages exercent une influence complexe sur les températures de l’Arctique, car ils déterminent la quantité d’énergie réfléchie ou retenue près de la surface. Pendant la période la plus chaude de l’année, des nuages plus denses ou plus nombreux pourraient contribuer à refroidir les eaux libres en bloquant la lumière du soleil, mais ils pourraient aussi piéger la chaleur et accélérer la fonte de la banquise.

À mesure que la banquise recule, la zone située à sa lisière s’élargit, ce qui pourrait offrir davantage d’espace à ce processus pour se produire. Les modèles climatiques actuels ne prennent pas en compte ce mécanisme, si bien que son influence potentielle n’est pas intégrée aux projections concernant l’Arctique.

Les chercheurs prévoient désormais d’intégrer ce facteur aux modèles et d’évaluer dans quelle mesure il pourrait modifier les projections futures pour une région qui se réchauffe plus de trois fois plus rapidement que la moyenne mondiale.