La fonte des glaces déclenche un processus jusqu’alors inconnu qui favorise la formation des nuages dans l’Arctique

Alors que le changement climatique fait fondre la glace de l’Arctique, les zones désormais exposées à sa périphérie révèlent un processus naturel jusqu’alors inconnu, qui augmente le nombre de particules favorisant la formation des nuages dans la région.

Ces particules pourraient avoir un impact important sur le climat en modifiant la couverture nuageuse, la réflexion du rayonnement solaire et, à terme, l’évolution du changement climatique.

La fonte de la glace arctique libère des particules favorisant la formation des nuages

Menée par l’Université de Birmingham, l’étude apporte les premières preuves observées en conditions réelles qu’à l’interface entre la banquise arctique et l’océan libre, la vie marine et la lumière du Soleil se combinent pour libérer un mélange chimique qui « ensemence » l’atmosphère en particules capables de former des nuages.

Un mélange naturel d’iode, de soufre et de composés organiques est libéré, donnant naissance à de nouvelles particules atmosphériques. À proximité de la lisière de la banquise, le nombre de particules capables de former des gouttelettes nuageuses a été multiplié par cinquante en une seule journée.

Et à mesure que la hausse des températures poursuit la fonte de la glace, une plus grande partie de la lisière de la banquise se retrouve exposée, entraînant la libération de davantage de particules. Celles-ci peuvent modifier la couverture nuageuse et affecter le bilan radiatif de la Terre.

« Nos résultats apportent la première validation en conditions réelles d’un mécanisme de chimie atmosphérique récemment identifié, impliquant des oxoacides de l’iode et de l’acide sulfurique », explique le Dr James Brean, professeur adjoint en chimie atmosphérique à l’Université de Birmingham. « Jusqu’à présent, ce processus n’avait été démontré que lors d’expériences en laboratoire, dans la chambre CLOUD du CERN. »

Découverte d’une nouvelle famille de composés atmosphériques

Des molécules organiques oxygénées contenant de l’iode (I-OOM) ont également été découvertes. Cette nouvelle famille de composés atmosphériques semble jouer un rôle important en aidant les particules nouvellement formées à grossir suffisamment pour influencer la formation des nuages.

James Brean ajoute : « Ces composés récemment identifiés aident les petites particules à grossir pour atteindre une taille suffisante afin de favoriser la formation des nuages. Nous pensons qu’il s’agit de la première observation de telles molécules, ce qui révèle de nouvelles voies importantes dans la chimie de l’iode. »

Ces nouvelles particules se formaient généralement davantage lors des journées ensoleillées, lorsque les composés émis dans l’air sont transformés chimiquement sous l’action du rayonnement solaire, ce qui laisse penser que ce processus est courant dans cette partie de l’Arctique. Elles résultent d’une combinaison de composés iodés libérés par l’océan, la banquise et les zones côtières, de sulfure de diméthyle provenant des plantes marines et des algues, ainsi que de composés organiques naturellement émis par l’océan ou les terres émergées.

Zongbo Shi, professeur de biogéochimie atmosphérique à l’Université de Birmingham, explique que cette découverte est importante « car ces nouvelles particules peuvent influencer les nuages, qui jouent un rôle essentiel dans la quantité de chaleur retenue ou réfléchie. Des nuages plus nombreux ou plus épais pendant la saison de réchauffement pourraient potentiellement accélérer la fonte de la glace tout en refroidissant l’océan libre. »

Il ajoute : « L’Arctique s’est réchauffé plus de trois fois plus vite que la moyenne mondiale au cours des 40 dernières années, ce qui en fait l’une des régions de la planète les plus sensibles au changement climatique. Comprendre comment les émissions naturelles influencent les nuages est essentiel pour prévoir l’évolution du climat dans cette région. Notre découverte aidera les modèles climatiques à mieux comprendre comment le changement climatique affecte l’Arctique et comment cette région influence elle-même le climat mondial. »

Les effets les plus marqués ont été observés dans la zone marginale de la banquise, une étroite bande où l’océan libre rencontre la glace de mer en cours de fonte et où les algues marines sont les plus productives. À mesure que la banquise arctique recule, cette zone s’élargit.

Et comme ce processus n’est pas pris en compte dans les modèles climatiques actuels, son influence sur la région n’est pas encore intégrée aux projections. L’équipe travaille désormais à l’y inclure.

Référence de l'article

Mao, D., et al. (2026). Arctic cloud condensation nuclei enhanced by iodine, sulfur and organic precursors.