Une équipe internationale de scientifiques a reconstitué un enregistrement historique de la présence de monoxyde de carbone, un gaz trace atmosphérique, en mesurant l’air présent dans la glace polaire et l’air collecté dans une station de recherche en Antarctique.
L’équipe, dirigée par le Centre national français de la recherche scientifique (CNRS) et l’agence scientifique nationale australienne, le CSIRO, a rassemblé le premier enregistrement complet des concentrations de monoxyde de carbone dans l’hémisphère sud, basé sur des mesures de l’air.
Les conclusions sont publié dans la revue Climat du passé.
Le record couvre les trois derniers millénaires. Le Dr David Etheridge, scientifique spécialiste de l’atmosphère au CSIRO, a déclaré que ce dossier constitue une histoire positive rare dans le contexte du changement climatique.
« Le monoxyde de carbone atmosphérique a commencé à augmenter par rapport à son niveau de fond naturel à l’époque de la révolution industrielle, pour s’accélérer au milieu des années 1900 et culminer au début des années 1980 », a déclaré le Dr Etheridge.
« La bonne nouvelle est que les niveaux de gaz traces sont désormais stables, voire en baisse, et ce depuis la fin des années 1980, ce qui coïncide avec l’introduction des pots catalytiques dans les voitures. »
Le monoxyde de carbone est un gaz réactif qui a des effets indirects importants sur le réchauffement climatique. Il réagit avec les radicaux hydroxyles (OH) présents dans l’atmosphère, réduisant ainsi leur abondance. L’hydroxyle agit comme un « détergent » naturel pour l’élimination d’autres gaz contribuant au changement climatique, notamment le méthane. Le monoxyde de carbone influence également les niveaux d’ozone dans la basse atmosphère. L’ozone est un gaz à effet de serre.
Les auteurs sont convaincus que l’une des principales causes du déclin de la fin des années 1980 était l’amélioration des technologies de combustion, notamment l’introduction des convertisseurs catalytiques, un dispositif de système d’échappement utilisé dans les véhicules.
« La stabilisation des concentrations de monoxyde de carbone depuis les années 1980 est un exemple fantastique du rôle que la science et la technologie peuvent jouer pour nous aider à comprendre un problème et à le résoudre », a déclaré le Dr Etheridge.
La réponse de la communauté mondiale à l’identification du monoxyde de carbone comme polluant atmosphérique et gaz à effet de serre indirect dans les années 1980 a été rapide. Les pots catalytiques sont obligatoires dans toutes les voitures neuves depuis 1986 en Australie et dans le reste du monde, dès les années 1970. Les pots catalytiques éliminent le monoxyde de carbone, un gaz nocif pour l’homme et l’environnement.
Le Dr Etheridge a déclaré que la réduction des émissions de CO a réduit leur contribution à la pollution atmosphérique locale. Cela a également eu pour effet d’atténuer la croissance des concentrations de CO dans l’atmosphère mondiale, ce qui a eu un effet bénéfique sur le climat. Le méthane est un gaz à effet de serre extrêmement puissant, dont le potentiel de réchauffement climatique est encore plus élevé que le dioxyde de carbone, au moins 28 fois, en raison de son efficacité à piéger la chaleur.
« La diminution des niveaux de monoxyde de carbone réduit la pression sur l’hydroxyle, ce qui signifie qu’il peut éliminer des gaz comme le méthane, ce qui atténue indirectement le méthane et son impact sur le climat », a déclaré le Dr Etheridge.
Le Dr Etheridge a déclaré que les résultats démontrent comment les interventions scientifiques et technologiques peuvent aider les politiques à relever des défis mondiaux urgents comme le changement climatique. Des politiques mondiales seraient encore plus nécessaires alors que les concentrations de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone, le méthane et l’oxyde nitreux continuent d’augmenter.
« Nous savons que la science et la technologie peuvent aider à identifier les principaux problèmes mondiaux et aider les décideurs à comprendre ce qui est nécessaire pour réduire les émissions », a déclaré le Dr Etheridge.
La recherche est le résultat d’une collaboration internationale à long terme avec le CNRS en France et avec plusieurs organisations internationales et australiennes, dont la Division australienne de l’Antarctique. Le partage de données historiques entre plusieurs instituts et organisations, notamment des carottes de glace, des échantillons d’air et des bulles d’air piégées dans la neige, connues sous le nom de sapin, a permis de dresser un tableau complet du monoxyde de carbone sur des millénaires.
La première collecte d’échantillons de glace en Antarctique pour le projet a eu lieu en 1993, à la suite du Traité franco-australien sur l’Antarctique de 1991 sur la protection de l’environnement antarctique.
« Le monoxyde de carbone étant un gaz réactif, il est difficile de mesurer les tendances à long terme car il est instable dans de nombreux conteneurs d’échantillons d’air. La glace polaire froide et propre préserve cependant les concentrations de monoxyde de carbone pendant des millénaires », a déclaré le Dr Etheridge.
Les données sur le CO seront utilisées pour améliorer les modèles des systèmes terrestres. Cela permettra principalement aux scientifiques de comprendre les effets que les futures émissions de CO et d’autres gaz (tels que l’hydrogène) auront sur les niveaux de pollution et le climat à mesure que le mix énergétique mondial évoluera dans le futur.
Plus d’information:
Xavier Faïn et al, Histoire atmosphérique du monoxyde de carbone dans l’hémisphère Sud à la fin de l’Holocène, reconstituée à partir de multiples archives de glace de l’Antarctique, Climat du passé (2023). DOI : 10.5194/cp-19-2287-2023