Dans une révélation qui met en évidence l’équilibre fragile de l’atmosphère de notre planète, des scientifiques de Chine, d’Allemagne et des États-Unis ont découvert un lien inattendu entre les incendies de forêt massifs et la chimie de la couche d’ozone. Progrès scientifiquesce étude révèle comment les incendies de forêt, tels que les incendies de brousse catastrophiques de 2019/20 en Australie, ont un impact sur la stratosphère d’une manière inédite.
La couche d’ozone, bouclier essentiel qui protège la vie sur Terre des rayons ultraviolets (UV) nocifs, est en voie de rétablissement grâce au Protocole de Montréal. Ce traité international historique, adopté en 1987, a permis d’éliminer progressivement la production de nombreuses substances responsables de l’appauvrissement de la couche d’ozone.
Au cours des dernières décennies, la couche d’ozone a montré des signes significatifs de guérison, ce qui témoigne de la coopération mondiale et de la politique environnementale.
Cependant, la stabilité de cette couche atmosphérique vitale est aujourd’hui confrontée à un défi nouveau et inattendu. Lors des incendies de forêt australiens de 2019-2020, les chercheurs ont observé une augmentation spectaculaire des aérosols stratosphériques, de minuscules particules qui peuvent influencer le climat, la santé et la chimie atmosphérique.
En utilisant des données satellite avancées et des modèles numériques, l’équipe de recherche a démontré avec succès l’impact des incendies de forêt à travers un phénomène nouveau : le vortex chargé de fumée (SCV).
« Le SCV est un puissant tourbillon chargé de fumée qui transporte les émissions des feux de forêt dans la stratosphère, atteignant des altitudes allant jusqu’à 35 kilomètres », a expliqué le professeur Hang Su de l’Institut de physique atmosphérique de l’Académie chinoise des sciences, l’un des auteurs correspondants de l’étude.
« Ce processus a conduit au moins à un doublement de la charge en aérosols dans la stratosphère moyenne de l’hémisphère sud. Ces aérosols, une fois arrivés à de telles altitudes, ont déclenché une série de réactions hétérogènes qui ont eu un impact sur les concentrations d’ozone. »
L’équipe internationale a découvert que ces aérosols provoqués par les feux de forêt facilitaient des réactions chimiques hétérogènes, qui, paradoxalement, conduisaient à la fois à l’appauvrissement et à l’augmentation de la couche d’ozone dans différentes couches atmosphériques.
Alors que la basse stratosphère a connu une perte d’ozone significative, ils ont découvert que les réactions chimiques renforcées sur les aérosols à des altitudes plus élevées, c’est-à-dire dans la stratosphère moyenne, ont conduit à une augmentation de l’ozone. Dans les latitudes moyennes du Sud, cette interaction complexe a réussi à amortir environ 40 % (jusqu’à 70 %) de l’appauvrissement de la couche d’ozone observé dans la basse stratosphère au cours des mois qui ont suivi les incendies de forêt géants.
Alors pourquoi est-ce important ?
« Notre étude démontre un mécanisme inattendu et crucial, par lequel les aérosols absorbants dans la fumée des feux de forêt, comme le carbone noir, peuvent induire et entretenir d’énormes tourbillons chargés de fumée s’étendant sur des milliers de kilomètres », a déclaré le professeur Yafang Cheng, autre auteur correspondant de l’Institut Max Planck de chimie.
« Ces tourbillons peuvent persister pendant des mois, entraînant des aérosols profondément dans la stratosphère et affectant la couche d’ozone de différentes manières à différentes altitudes. Cela souligne la nécessité d’une vigilance et de recherches continues à mesure que le changement climatique progresse. »
La couche d’ozone joue un rôle crucial dans la filtration des rayons UV pour protéger toutes les formes de vie sur Terre. Le Protocole de Montréal a permis de réduire les substances appauvrissant la couche d’ozone, mais les nouvelles découvertes soulignent que les phénomènes naturels, aggravés par le changement climatique, représentent des risques supplémentaires pour cette couche fragile.
Avec la fréquence et l’intensité croissantes des incendies de forêt provoqués par le réchauffement climatique, la formation de VCS et leur impact sur la stratosphère pourraient devenir plus fréquents, menaçant l’équilibre délicat de la couche d’ozone.
Cette étude ouvre de nouvelles pistes de recherche sur la manière dont les incendies de forêt et d’autres événements liés au climat pourraient influencer la chimie stratosphérique et la dynamique de l’ozone à l’avenir.
Plus d’information:
Chaoqun Ma et al, Un vortex chargé de fumée double l’aérosol hémisphérique dans la stratosphère moyenne et atténue l’appauvrissement de la couche d’ozone, Progrès scientifiques (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn3657. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adn3657