Une étude du CERN révèle que le plancton produit bien plus de graines de nuages que ce que prédisaient les modèles

Pendant près de 50 ans, les scientifiques ont soupçonné que le plancton marin microscopique jouait un rôle dans la formation des nuages au-dessus des océans de la Terre. Aujourd'hui, une nouvelle expérience a confirmé que son influence est bien plus grande que prévu, ce qui pourrait modifier la manière dont les modèles climatiques prédisent le réchauffement futur.

Une pièce manquante dans les modèles climatiques

Dans un article publié cette semaine dans la revue Nature, la collaboration CLOUD du CERN a rapporté que l'acide méthanesulfonique (MSA), un composé dérivé des gaz émis par le phytoplancton marin, peut déclencher la formation et la croissance de particules d'aérosols au-dessus des régions océaniques froides. L'étude a révélé que les taux de nucléation des particules pourraient être accélérés jusqu'à dix fois par rapport à l'acide sulfurique et à l'ammoniac seuls.home+2

La recherche, menée par l'Université d'Helsinki, a été réalisée dans la chambre CLOUD du CERN dans des conditions contrôlées reproduisant les très faibles concentrations et les températures froides de l'air marin éloigné, allant de +9°C à -52°C. Lorsque les températures tombaient en dessous de -10°C avec ne serait-ce que des traces d'ammoniac, le MSA formait de nouveaux noyaux de particules aussi efficacement que l'acide sulfurique, longtemps considéré comme le principal moteur de la formation d'aérosols atmosphériques.helsinki+1

« Étant donné que le MSA et l'acide sulfurique coexistent généralement à des concentrations similaires dans les régions marines froides, nos résultats indiquent que les taux de nucléation des particules pourraient être accélérés jusqu'à dix fois et les taux de croissance jusqu'à deux fois par rapport à l'acide sulfurique et à l'ammoniac seuls », a déclaré Jasper Kirkby, porte-parole de la collaboration CLOUD.home

Comment le plancton façonne les nuages

Le plancton marin libère du sulfure de diméthyle (DMS) lors de la photosynthèse, le gaz responsable de l'odeur caractéristique de la mer. Lorsqu'il est oxydé dans l'atmosphère, le DMS forme des vapeurs acides comprenant à la fois de l'acide sulfurique et du MSA à des concentrations comparables. L'expérience CLOUD a démontré que le MSA et l'acide sulfurique se renforcent mutuellement en formant des amas moléculaires partagés, aidant les fragiles particules nanométriques à survivre assez longtemps pour devenir des noyaux de condensation de nuages.psi+2

Ces résultats aident à expliquer le nombre étonnamment élevé de particules observées au-dessus de l'océan Austral et dans la haute troposphère marine froide, des zones où les modèles climatiques actuels sous-estiment de plus de moitié les concentrations de noyaux de condensation des nuages.helsinki+1

Implications pour le climat futur

La découverte revêt une importance particulière alors que les émissions de dioxyde de soufre liées aux combustibles fossiles continuent de diminuer grâce aux contrôles de la pollution. Avec la baisse des aérosols anthropiques, les sources biologiques naturelles de graines de nuages provenant du plancton marin pourraient jouer un rôle de plus en plus important dans le système climatique.home+1

« La collaboration CLOUD a réalisé une avancée importante dans notre compréhension du climat », a déclaré Gautier Hamel de Monchenault, directeur de la recherche et de l'informatique au CERN. « Il est crucial d'approfondir notre compréhension des aérosols : dans ce cas, l'augmentation des CCN biogéniques affectera les estimations de la sensibilité climatique de la Terre ainsi que les projections du réchauffement climatique. »home