Des échantillons d’air de la région arctique montrent à quelle vitesse la Terre se réchauffe

Alors que le changement climatique prend effet partout sur Terre, le cercle polaire arctique ressent surtout ces effets, sous la forme de la fonte des glaces, du dégel du pergélisol et du déclin de la banquise.

Les principaux acteurs du changement climatique comprennent les nuages ​​qui recouvrent la surface de la Terre et les aérosols microscopiques en suspension dans l’air appelés particules de nucléation de la glace qui amorcent la formation de glace dans ces nuages. Cette danse de nucléation de glace, de couverture nuageuse et de chaleur a toutes un rôle majeur dans le climat. Mais ces très importants aérosols générateurs de glace, qui peuvent être des poussières minérales, des microbes ou des embruns marins, n’ont guère été étudiés dans l’Arctique – où ils doivent être étudiés avant tout – car on sait peu de choses sur leurs effets là-bas, et non de nombreux scientifiques s’aventurent aussi loin au nord.

Les scientifiques de l’Université d’État du Colorado l’ont fait. En 2019, une équipe intrépide comprenant la scientifique de recherche atmosphérique Jessie Creamean est montée à bord d’un navire, a navigué vers le nord, a recueilli des milliers d’échantillons d’air, d’eau de mer, de glace de mer, de neige et d’eau de fonte, et a ramené à la maison les preuves physiques nécessaires pour déterminer exactement comment la nucléation de la glace et les nuages ​​​​au-dessus flux et reflux de l’océan Arctique au fil du temps.

Creamean et son équipe se sont rendus dans l’Arctique gelé à bord d’un navire brise-glace allemand appelé Polarstern dans le cadre de l’expédition MOSAiC. L’objectif des chercheurs de la CSU était de rapporter des observations inédites de particules de nucléation de glace dans le centre de l’Arctique, loin des emplacements terrestres qui sont influencés par des sources terrestres d’aérosols. MOSAiC était une grande expédition internationale qui a accueilli des projets de recherche scientifique axés sur l’Arctique du monde entier.

Dans un article en libre accès publié dans Communication Nature, Creamean et ses collègues rapportent leurs observations directes de particules de nucléation de glace résolues en taille dans le centre de l’Arctique, couvrant l’ensemble du cycle de croissance et de déclin de la glace de mer. Leurs résultats montrent une forte saisonnalité de ces particules, avec des concentrations plus faibles en hiver et au printemps, et des concentrations accrues lors de la fonte estivale due à la biologie locale. Personne n’a jamais observé directement ces cycles auparavant dans cette région.

« Il est important de connaître le fond naturel de ces particules de nucléation de glace avant de pouvoir vraiment évaluer comment les changements dus au climat affectent les populations de ces aérosols », a expliqué Creamean, une vétéran de l’océan Arctique dont les recherches l’ont amenée à plusieurs reprises à les confins septentrionaux de la planète. L’équipe qui a travaillé sur l’analyse des échantillons collectés lors de l’expédition MOSAiC et a rédigé l’article comprenait les scientifiques atmosphériques du CSU Kevin Barry, Tom Hill et Paul DeMott.

Comprendre ces particules de nucléation de la glace est fondamental pour comprendre les effets du changement climatique sur la planète en raison de leurs impacts sur les nuages. L’ajout de glace à un nuage modifie la façon dont il interagit avec la lumière et la chaleur du soleil, et la chaleur qui rebondit de la surface de la Terre. Et la glace est importante pour le démarrage des précipitations.

« C’est un processus important que nous ne comprenons tout simplement pas bien, en particulier dans l’Arctique », a déclaré Creamean. « Les modèles ne font tout simplement pas les choses correctement lorsqu’il s’agit d’estimer ces particules de nucléation de glace ou leurs effets sur les nuages. C’était donc une grande observation – voir où ces choses se forment et comment elles changent au fil du temps. cours d’une année. »