Comment les vents de mousson impactent le changement climatique en transportant des polluants dans la haute atmosphère

Alors que la mousson asiatique apporte des pluies vitales pour l’économie agricole de la vaste région, elle est également connue pour aspirer dans la haute atmosphère des polluants chimiques qui accélèrent le changement climatique.

Les scientifiques attendent avec impatience les résultats d’un projet international dirigé par les États-Unis qui cherche à confirmer les découvertes antérieures publiées dans La science que les polluants générés par l’activité humaine sont transportés vers le haut par le système de la mousson et ont un impact sur la chimie atmosphérique et, à leur tour, modifient le climat.

La chimie atmosphérique est l’étude des composants des atmosphères planétaires, qui comprend la troposphère – la couche de l’atmosphère la plus proche de la Terre – la stratosphère et d’autres couches de la haute atmosphère.

Laura Pan est chercheuse principale du projet et scientifique au National Center for Atmospheric Research des États-Unis, qui dirige le projet Asian Summer Monsoon Chemical and Climate Impact Project (ACCLIP) avec la National Aeronautics and Space Administration (NASA).

L’ACCLIP étudie comment les émissions de gaz et d’aérosols affectent la chimie et le climat mondiaux.

« Au cours des dernières décennies, les satellites ont révélé que la mousson crée une couche distincte de produits chimiques à environ 16 kilomètres au-dessus de la Terre, mais nous en savons très peu sur sa composition et son évolution », a déclaré Pan à SciDev.Net.

« ACCLIP nous donnera l’occasion de goûter à ce qui s’y trouve, mais nous savons que quelle que soit sa composition, elle est liée au climat. »

Étudier le ciel

Le projet d’un mois implique des scientifiques de Corée, du Japon, d’Italie et d’Allemagne, qui se concentreront sur la puissante circulation de la mousson et échantillonneront les polluants chimiques qui sont entraînés vers le haut dans la haute atmosphère où ils affectent les précipitations sur l’Asie de différentes manières – menant à la fois aux inondations et aux sécheresses.

Les chercheurs, utilisant des avions basés sur la base aérienne américaine en Corée du Sud, survoleront les zones où la qualité de l’air est la plus mauvaise, là où se produit la mousson asiatique. Les scientifiques pensent que pendant que la pluie tombe, un large éventail de polluants chimiques sont aspirés par les systèmes éoliens dans la haute atmosphère et que leurs réactions les unes avec les autres sont liées au changement climatique.

La preuve que la mousson sud-asiatique transporte des polluants aussi haut que la stratosphère a été disponible pour la première fois en 2015 lorsqu’une expérience similaire, utilisant des avions de recherche volant dans des points chauds de pollution, a été réalisée par l’Institut de chimie Max Planck basé en Allemagne, l’Institut de technologie de Karlsruhe. et le Centre aérospatial allemand.

L’air soulevé contient divers produits chimiques et aérosols produits par l’industrie, l’agriculture, les émissions des véhicules et d’autres activités liées à l’homme, ainsi que des processus biologiques naturels.

« Les recherches menées jusqu’à présent montrent que la mousson d’été asiatique soulève les gaz polluants et les aérosols de la couche limite de l’Asie vers la haute atmosphère. Une partie de ces polluants est transportée plus haut dans la stratosphère et horizontalement vers le Pacifique occidental et l’Afrique de l’Ouest sous la forme des tourbillons », a déclaré Suvarna Fadnavis, de l’Institut indien de météorologie tropicale de Pune, à SciDev.Net.

« Ces gaz et aérosols polluants affectent l’équilibre radiatif et la composition chimique de la haute troposphère et de la basse stratosphère (haute atmosphère). »

Mesurer les moussons

Les blocages pendant la pandémie de COVID-19 ont interrompu temporairement le trafic industriel et routier, réduisant la génération de polluants et affectant la mousson, selon une étude de 2021 Lettres de recherche environnementale étude. Les chercheurs ont découvert que les précipitations avaient augmenté en Asie du Sud, qui a été confrontée à une pénurie d’eau au cours des dernières décennies.

En Asie du Sud, en Asie de l’Est et en Afrique de l’Ouest, l’augmentation des pluies de mousson due au réchauffement climatique a été contrebalancée par une diminution des pluies de mousson due au refroidissement dû aux émissions d’aérosols d’origine humaine au cours du XXe siècle, selon un rapport du Groupe d’experts intergouvernemental des Nations Unies sur la Changement climatique (GIEC).

« Les scientifiques ont été intéressés de savoir si les polluants à la surface atteignent la stratosphère lors de la forte ascension qui se produit pendant la mousson et ce projet peut s’avérer utile », déclare Jayaraman Srinivasan, scientifique distingué au Divecha Center for Climate Change et professeur honoraire. à l’Indian Institute of Science, Centre des sciences atmosphériques et océaniques de Bangalore.

Fadnavis dit que le projet ACCLIP peut aider à comprendre les « liens entre le schéma inconnu de la mousson d’été asiatique avec les changements chimiques se produisant à des altitudes plus élevées dans la région Asie-Pacifique et les implications sur les précipitations de mousson, les extrêmes ou la sécheresse, les nuages ​​​​de glace, les changements de température etc. »

Jayanarayanan Kuttippurath, climatologue au Center for Oceans, Rivers, Atmosphere and Land Sciences, Indian Institute of Technology, Kharagpur, affirme que les systèmes éoliens qui transportent les polluants et l’humidité sont une préoccupation pour les pays d’Asie de l’Est et d’Asie du Sud.

« C’est particulièrement important pour des régions comme la plaine indo-gangétique, où la pollution atmosphérique est très élevée – les régions urbaines sont déjà de grands îlots de chaleur et un réchauffement supplémentaire rendrait la vie dans les villes plus misérable », dit-il.

Des études récentes ont identifié une région de forte charge d’aérosols près de la tropopause – la limite entre la troposphère et la stratosphère – appelée la couche d’aérosols de la tropopause asiatique. Cela sert également à déplacer les aérosols vers les couches atmosphériques supérieures où des concentrations élevées d’aérosols peuvent avoir un impact sur le « forçage radiatif » et refroidir la surface de la Terre.

Le forçage radiatif est une mesure de la variation du bilan énergétique de l’atmosphère qui résulte d’un « agent de forçage », comme les gaz à effet de serre et les aérosols.

Le projet sur l’impact chimique et climatique de la mousson d’été en Asie étudiera l’écoulement – le vent généré par une tempête – de la circulation de la mousson asiatique, qui se produit principalement dans la haute troposphère et la stratosphère, déclare Kenneth Jucks, responsable du programme de recherche sur la haute atmosphère à la NASA. .

« Parce que nous examinons le flux sortant, être déployé sur la côte asiatique pour observer le Pacifique est idéal », a déclaré Jucks. « Le flux sortant est influencé par des processus qui se produisent dans une grande partie de l’Asie, y compris la Chine, l’Himalaya, le nord de l’Inde et même l’Asie du Sud-Est. »

Kuttippurath dit que des mesures fiables de la haute troposphère et de la basse stratosphère ont été difficiles à obtenir, ajoutant que « ce type de campagne aiderait certainement les scientifiques à mieux comprendre la chimie et la dynamique de la région ».

Fourni par SciDev.Net