Rodney Weber, professeur à la Georgia Tech School of Earth &Atmospheric Sciences, Athanasios Nénès, professeur et boursier Georgia Power à la School of Earth &Atmospheric Sciences et à la School of Chemical &Biomolecular Engineering, et Yuzhong Zhang, un chercheur postdoctoral. Crédit :Rob Felt
L'incendie de forêt qui a fait rage sur plus de 150, 000 acres du marais d'Okefenokee en Géorgie et en Floride ont envoyé de la fumée s'élever dans le ciel à perte de vue. Maintenant, Une nouvelle recherche publiée par le Georgia Institute of Technology montre comment cette fumée pourrait avoir un impact beaucoup plus important sur l'atmosphère et le climat qu'on ne le pensait auparavant.
Les chercheurs ont découvert que les particules de carbone libérées dans l'air par la combustion d'arbres et d'autres matières organiques sont beaucoup plus susceptibles qu'on ne le pensait auparavant de voyager vers les niveaux supérieurs de l'atmosphère, où ils peuvent interférer avec les rayons du soleil - parfois en refroidissant l'air et d'autres fois en le réchauffant.
"La plupart du carbone brun libéré dans l'air reste dans la basse atmosphère, mais une fraction de celui-ci monte dans la haute atmosphère, où il a un effet disproportionné sur le bilan radiatif planétaire - beaucoup plus fort que s'il était tout à la surface, " a déclaré Rodney Weber, professeur à la School of Earth &Atmospheric Sciences de Georgia Tech.
L'étude, qui a été publié le 22 mai dans la revue Géosciences de la nature , a été parrainé par le NASA Radiation Sciences Program et le NASA Tropospheric Composition Program.
Les chercheurs ont analysé des échantillons d'air collectés en 2012 et 2013 par des avions de la NASA dans la haute troposphère - à environ sept miles au-dessus de la surface de la terre - à des endroits à travers les États-Unis. Ils ont trouvé des niveaux surprenants de carbone brun dans les échantillons mais beaucoup moins de carbone noir.
Alors que le noir de carbone peut être vu dans les panaches de fumée noire s'élevant au-dessus des combustibles fossiles ou de la biomasse brûlant à haute température, le carbone brun est produit à partir de la combustion incomplète qui se produit lorsque les herbes, du bois ou d'autres matières biologiques couvant, comme c'est le cas pour les incendies de forêt. En tant que matière particulaire dans l'atmosphère, les deux peuvent interférer avec le rayonnement solaire en absorbant et en diffusant les rayons du soleil.
Le climat est plus sensible à ces particules à mesure que leur altitude augmente. Les chercheurs ont découvert que le carbone brun semble beaucoup plus susceptible que le carbone noir de voyager dans l'air vers les niveaux supérieurs de l'atmosphère où il peut avoir un impact plus important sur le climat.
"Les gens ont toujours supposé que lorsque vous émettez ce carbone brun, avec le temps ça s'en va, " dit Athanasios Nenes, professeur et boursier Georgia Power à la School of Earth &Atmospheric Sciences et à la School of Chemical &Biomolecular Engineering.
Une fois que le carbone brun est transporté par des panaches de fumée dans la basse atmosphère, il se mélange aux nuages. Ensuite, il utilise les forces de convection profondes qui existent dans les nuages pour se rendre dans la haute atmosphère.
Bien que les chercheurs n'aient pas pu expliquer comment, ils ont également constaté que pendant le voyage à travers les nuages, le carbone brun est devenu plus concentré par rapport au carbone noir.
« La surprise ici est que le carbone brun est promu lorsque vous passez par le nuage, par rapport au noir de carbone, ", a déclaré Nenes. "Cela suggère qu'il pourrait y avoir une production dans les nuages de carbone brun dont nous n'étions pas conscients auparavant."