Dans un article publié aujourd'hui dans la revue Science , la collaboration CLOUD au CERN montre que des particules d'aérosol constituées d'acide iodique peuvent se former extrêmement rapidement dans la couche limite marine, la partie de l'atmosphère qui est en contact direct avec l'océan. Les particules d'aérosol dans l'atmosphère affectent le climat, directement et indirectement, mais la façon dont les nouvelles particules d'aérosol se forment et influencent les nuages ​​et le climat reste relativement mal comprise. Cela est particulièrement vrai pour les particules qui se forment au-dessus du vaste océan.

"Des particules d'acide iodique ont été observées auparavant dans certaines régions côtières, mais nous ne savions pas jusqu'à présent à quel point ils peuvent être importants au niveau mondial, " dit le porte-parole de CLOUD Jasper Kirkby. " Bien que la plupart des particules atmosphériques se forment à partir d'acide sulfurique, notre étude montre que l'acide iodique peut être le principal moteur dans les régions marines vierges."

CLOUD est une expérience unique en son genre. Il s'agit de la première expérience de laboratoire au monde à atteindre les performances techniques requises pour mesurer la formation et la croissance de particules d'aérosol à partir d'un mélange de vapeurs dans des conditions atmosphériques contrôlées avec précision. En outre, l'expérience est capable d'étudier comment les ions produits par les particules de haute énergie appelées rayons cosmiques affectent la formation des particules d'aérosol, en utilisant soit le flux constant de rayons cosmiques naturels qui pleut sur la chambre CLOUD, soit, pour simuler des altitudes plus élevées, un faisceau de particules du synchrotron à protons du CERN.

Dans sa nouvelle étude, l'équipe CLOUD a étudié comment les particules d'aérosol se forment à partir de vapeurs provenant de l'iode moléculaire dans des conditions de couche limite marine. Ils ont découvert que la formation et la croissance des particules sont entraînées par l'acide iodique (HIO 3 ), et que l'acide iodé (HIO2) joue un rôle clé dans les étapes initiales de la formation de particules neutres, celles sans charge électrique.

En outre, les chercheurs ont découvert que les particules d'acide iodique se forment extrêmement rapidement, encore plus rapidement que les particules d'acide sulfurique et d'ammoniac à des concentrations d'acide similaires. Ils ont également découvert que les ions des rayons cosmiques provenant de notre galaxie accélèrent au maximum la vitesse de formation des particules, qui n'est limité que par la fréquence à laquelle les molécules entrent en collision.

"La formation de particules d'acide iodique est susceptible d'être particulièrement importante dans les régions marines vierges où les concentrations d'acide sulfurique et d'ammoniac sont extrêmement faibles, " dit Kirkby. " En effet, la formation fréquente de nouvelles particules sur la banquise dans l'Extrême-Arctique a récemment été signalée, entraînée par l'acide iodique avec une faible contribution de l'acide sulfurique."

Les résultats ont des ramifications importantes. La surface de l'océan, la glace de mer et les algues exposées sont des sources majeures d'iode atmosphérique, et les émissions mondiales d'iode aux hautes latitudes ont triplé au cours des sept dernières décennies et devraient continuer à augmenter à l'avenir à mesure que la glace de mer s'amincit.

« Dans les régions polaires, les aérosols et les nuages ​​ont un effet de réchauffement car ils absorbent le rayonnement infrarouge autrement perdu dans l'espace, puis le renvoient vers la surface. L'augmentation des aérosols d'acide iodique et la formation de graines de nuages ​​pourraient donc fournir une rétroaction positive jusqu'alors inconnue qui accélère la perte de glace de mer dans l'Arctique, " explique Kirkby.