Un gaz à effet de serre se recycle tout en nettoyant l'atmosphère
Par Christina Phillis.
Alors que les chercheurs continuent d'affiner leurs modèles de changement climatique pour faire des prédictions plus fiables, une simple molécule pourrait jouer un rôle important. Selon une étude menée par des chercheurs de la NASA, le radical hydroxyle (-OH), connu pour décomposer d'autres gaz à effet de serre, se maintient ou se recycle" dans l'atmosphère. Ses sources et sa capacité à se reconstituer sont importantes à noter lorsqu'on essaie de prévoir les quantités futures de gaz à effet de serre dans notre atmosphère.
Simple mais puissant
Les chercheurs étaient principalement intéressés par l'étude du radical hydroxyle en raison de sa capacité à modifier la durée de vie d'autres gaz, notamment le méthane qui, après le carbone, contribue au réchauffement de la planète. Cette molécule simple est juste une combinaison d'un atome d'hydrogène et d'un atome d'oxygène avec un électron libre.
Avant d'examiner les résultats de cette étude, les scientifiques pensaient que le radical hydroxyle serait éliminé de l'atmosphère lorsqu'il interagit avec le méthane, en particulier lorsque les émissions de méthane augmentent. Cependant, lorsqu'il était entouré d'autres gaz, le radical hydroxyle restait. "Lorsque le radical OH réagit avec le méthane, il ne disparaît pas nécessairement en présence d'autres gaz, notamment les oxydes d'azote (NO et NO2)", a déclaré Julie Nicely, chimiste de l'atmosphère et auteur principal. Après avoir réagi avec le méthane, les produits réagissent avec les oxydes d'azote pour former à nouveau des radicaux hydroxyle.
"Notre capacité à résoudre le problème de l'hydroxyle ne révolutionnera pas les modèles climatiques, mais elle augmentera notre confiance en eux."
Pour mieux comprendre les différentes sources de radicaux hydroxyles, les chercheurs de la NASA ont utilisé un modèle informatique d'observations satellitaires pour étudier différents gaz pendant la période allant de 1980 à 2015. Une nouvelle source potentielle de radicaux hydroxyles s'est distinguée : les régions tropicales de la Terre, en pleine expansion.
Les tropiques semblent être en expansion en raison de l'augmentation des températures qui affecte les modèles de circulation de l'air. Les tropiques sont également des lieux privilégiés pour la création de radicaux hydroxyles en raison de l'abondance de la vapeur d'eau et des rayons ultraviolets du soleil. Lorsque la lumière pénètre dans l'atmosphère et réagit avec la vapeur d'eau et l'ozone, deux molécules de radicaux hydroxyles sont formées. L'augmentation des climats tropicaux due au réchauffement de la planète risque d'accroître le niveau de radicaux hydroxyles dans l'atmosphère.
Bien que ces sources supplémentaires de radicaux hydroxyles soient relativement faibles, les chercheurs de l'étude affirment qu'elles ont un impact important sur le renouvellement des radicaux hydroxyles utilisés lors de la décomposition du méthane. Le chimiste atmosphérique de Goddard, Tom Hanisco, a déclaré qu'il n'y a aucune garantie que les niveaux de radicaux hydroxyles continueront à se recycler de la même manière alors que l'atmosphère évolue avec le changement climatique. Toutefois, le Dr Nicely estime que ces résultats nous aideront à mieux affiner et prévoir les interactions de ces deux gaz dans l'atmosphère, un facteur décisif majeur dans les changements climatiques futurs.
Rechercher des réponses
En complément de l'étude de la NASA, un projet distinct est mené par des chercheurs australiens et américains, qui s'aventurent en Antarctique pour recueillir des données historiques sur les concentrations de radicaux hydroxyles. Pour capturer des échantillons représentatifs de ce qu'était l'atmosphère avant le réchauffement climatique, l'équipe extraira des bulles d'air de carottes de glace de 230 mètres de profondeur. Comme le radical hydroxyle ne dure qu'une seconde avant de réagir avec d'autres gaz, ils utiliseront le carbone 14 dans le monoxyde de carbone comme indicateur.
Jusqu'à présent, les scientifiques n'ont utilisé que des modèles atmosphériques pour déterminer les niveaux de radicaux hydroxyles. Selon ces modèles, les concentrations sont restées stables au cours des 120 dernières années et ont commencé à augmenter avec les tendances au réchauffement dans les années 1970. Les chercheurs de l'Antarctique pensent que leurs travaux permettront de confirmer les tendances prédites par les modèles atmosphériques.
Notre capacité à résoudre l'hydroxyle ne révolutionnera pas les modèles climatiques, mais elle augmentera notre confiance en eux", a déclaré Matt Woodhouse, modélisateur climatique au CSIRO.
