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    Formation de nuages ​​supprimée par les émissions organiques biogéniques

    La forêt expérimentale de Tomakomai de l'Université d'Hokkaido en automne avec le mont Tarumae (à gauche) et le mont Fuppushi (à droite) en arrière-plan. Crédit :Université d'Hokkaido

    Les chercheurs ont trouvé des preuves que les émissions biogéniques proches du sol de matières organiques suppriment la formation de nuages ​​dans les forêts tempérées froides en automne, fournissant des indices sur la façon dont le réchauffement climatique affectera la formation des nuages ​​et le climat général.

    Aérosols atmosphériques submicroniques, bien qu'ils ne soient pas si visibles, jouent un rôle central dans le système climatique. Ils provoquent des variations de température en diffusant ou en absorbant la lumière solaire, alors qu'ils agissent également comme des noyaux de condensation des nuages ​​(CCN). Par conséquent, ils peuvent avoir un impact sur la couverture nuageuse et le processus de précipitation. Matière organique, qui constitue jusqu'à 90 pour cent des aérosols, est souvent attribuable à des sources biogéniques.

    Beaucoup de questions, cependant, Reste à savoir comment les différences de variation et de quantité de matières organiques biogènes affectent les aérosols et la formation de nuages ​​dans une forêt tempérée froide dont la végétation est très sensible au changement climatique.

    Dans la forêt expérimentale de Tomakomai, une forêt tempérée fraîche du nord du Japon, les chercheurs de l'Université d'Hokkaido ont collecté des aérosols atmosphériques submicroniques une semaine à la fois pour chaque échantillon pendant environ deux ans, résultant en 52 échantillons. Ils ont ensuite analysé les compositions chimiques et les activités CCN des échantillons d'aérosols.

    Leurs recherches ont révélé une nette variation saisonnière de l'activité du CCN, qui montrait un maximum en été et un minimum en automne. Surtout, L'activité du CCN est contrôlée par le rapport massique du sulfate et des composés organiques solubles dans l'eau. Le rapport de sulfate, qui facilite la formation des nuages, est plus élevé en été et celui des matières organiques solubles dans l'eau est relativement plus élevé en automne. L'étude indique qu'une quantité accrue de matières organiques solubles dans l'eau peut recouvrir les particules de sulfate, supprimant son activité CCN.

    Un nuage de points montrant l'activité CCN des aérosols atmosphériques submicroniques (axe des y) et le rapport massique des matières organiques et du sulfate (axe des x). Plus le rapport des matières organiques au sulfate est élevé, plus l'activité CCN est faible. Cette tendance devient perceptible à l'automne. Crédit :Müller A. et al., Rapports scientifiques, 16 août 2017

    Par ailleurs, les chercheurs ont découvert pour la première fois que les aérosols provenant de matières organiques naturelles émises par le sol et les déchets (feuilles tombées) sur le sol forestier peuvent supprimer la formation de nuages. Cela donne un nouvel aperçu de la croyance conventionnelle selon laquelle les feuilles des arbres sont la principale source de gaz organiques et d'aérosols qui peuvent affecter la formation des nuages.

    Professeur adjoint Yuzo Miyazaki de l'Université d'Hokkaido, qui a dirigé la recherche, a déclaré :« Ces dernières années, certaines études ont souligné que la quantité de matières organiques émises par le sol forestier est similaire à, ou même plus grand que, celle émise par les feuilles des arbres dans les zones forestières tempérées froides ou d'autres latitudes plus élevées. Notre recherche devrait fournir des indices pour évaluer comment les différences dans la variété et la quantité de matières organiques dans les zones de haute latitude, qui sont vulnérables au réchauffement climatique, affectera la formation des nuages ​​et le climat général à l'avenir."

    Différences saisonnières dans les concentrations de matières organiques dans les aérosols (les cercles blancs indiquent les valeurs mesurées) et la distribution estimée des sources organiques (F1-5). La proportion de matières organiques provenant du sol forestier ou à proximité (F3-4) atteint son maximum en automne, lorsque l'activité du CCN est la plus faible. Crédit :Müller A. et al., Rapports scientifiques, 16 août 2017




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