En 1870, l'explorateur Adolf Erik Nordenskiöld, trekking à travers la calotte glaciaire aride et isolée du Groenland, vu quelque chose que la plupart des gens ne s'attendraient pas dans un endroit aussi vide, paysage inhospitalier :brume.

L'enregistrement de la brume de Nordenskiöld a été l'une des premières preuves que la pollution de l'air autour de l'hémisphère nord peut se déplacer vers le pôle et dégrader la qualité de l'air dans l'Arctique. Maintenant, une étude du scientifique atmosphérique de l'Université de l'Utah Tim Garrett et ses collègues constate que l'air dans l'Arctique est extrêmement sensible à la pollution atmosphérique, et cette matière particulaire peut stimuler la formation de nuages ​​arctiques. Ces nuages, Garrett écrit, peut servir de couverture, réchauffer davantage un Arctique déjà en mutation.

« Le climat arctique est délicat, tout comme les écosystèmes qui y sont présents, " dit Garrett. " Les nuages ​​sont juste au bord de leur existence et ils ont un grand impact sur le climat local. Il semble que les nuages ​​là-bas soient particulièrement sensibles à la pollution de l'air." L'étude est publiée dans Lettres de recherche géophysique .

La pollution se dirige vers le nord

Garrett dit que les notes des premiers explorateurs de l'Arctique montrent que la pollution de l'air se déplace vers le nord depuis près de 150 ans ou plus. "Cette pollution serait naturellement soufflée vers le nord car c'est le schéma de circulation dominant pour se déplacer des latitudes inférieures vers les pôles, " dit-il. Une fois dans l'Arctique, la pollution est piégée sous une inversion de température, un peu comme les inversions que Salt Lake City connaît chaque hiver. Dans une inversion, un chapeau d'air chaud se trouve au-dessus d'un bassin d'air froid, empêchant le mauvais air accumulé de s'échapper.

D'autres ont étudié quelles régions contribuent à la pollution de l'Arctique. L'Asie du Nord-Est est un contributeur important. Il en va de même des sources dans l'extrême nord de l'Europe. "Ils ont un accès beaucoup plus direct à l'Arctique, " Garrett dit. " Les sources de pollution là-bas ne sont pas diluées dans l'atmosphère. "

Les scientifiques se sont intéressés aux effets de la pollution sur les nuages ​​arctiques en raison de leur effet potentiel de réchauffement. Dans d'autres parties du monde, les nuages ​​peuvent refroidir la surface car leur couleur blanche renvoie l'énergie solaire dans l'espace. « Dans l'Arctique, l'effet de refroidissement n'est pas aussi important car la glace de mer à la surface est déjà brillante, " dit Garrett. " Tout comme les nuages ​​réfléchissent efficacement le rayonnement, ils absorbent également efficacement le rayonnement et réémettent cette énergie pour réchauffer la surface. » Des gouttelettes d'eau peuvent se former autour des particules dans l'air. Plus de particules font plus de gouttelettes, ce qui en fait un nuage qui réchauffe davantage la surface.

Voir à travers les nuages

Mais quantifier la relation entre la pollution de l'air et les nuages ​​a été difficile. Les scientifiques ne peuvent échantillonner la pollution de l'air dans les nuages ​​qu'en les survolant, une méthode qui ne peut pas couvrir beaucoup de terrain ou une longue période de temps. Les images satellites peuvent détecter la pollution par les aérosols dans l'air, mais pas à travers les nuages. "Nous allons regarder les nuages ​​à un endroit et espérons que les aérosols à proximité sont représentatifs des aérosols où se trouve le nuage, " dit Garrett. " Ils ne le seront pas. Le nuage est là parce qu'il se trouve dans une masse d'air météorologique différente de celle du ciel clair."

Donc Garrett et ses collègues, dont le diplômé U Quentin Coopman, besoin d'une approche différente. Modèles atmosphériques, il s'avère, faire un bon travail de suivi des mouvements de la pollution de l'air autour de la Terre. En utilisant les inventaires mondiaux des sources de pollution, ils simulent des panaches de pollution atmosphérique afin que les satellites puissent observer ce qui se passe lorsque ces panaches modélisés interagissent avec les nuages ​​arctiques. Le modèle a permis aux chercheurs d'étudier la pollution de l'air et les nuages ​​au même moment et au même endroit et de prendre également en compte les conditions météorologiques. Ils pouvaient être sûrs que les effets qu'ils voyaient n'étaient pas seulement des variations météorologiques naturelles dans des conditions normales de formation de nuages.

Nuages ​​très sensibles

L'équipe de recherche a découvert que les nuages ​​de l'Arctique étaient deux à huit fois plus sensibles à la pollution atmosphérique que les nuages ​​d'autres latitudes. Ils ne savent pas encore avec certitude pourquoi, mais émettre l'hypothèse que cela pourrait avoir à voir avec l'immobilité de la masse d'air arctique. Sans la turbulence de l'air observée aux latitudes moyennes, l'air arctique peut être facilement perturbé par les particules en suspension dans l'air.

Un facteur auquel les nuages ​​n'étaient pas sensibles, cependant, était la fumée des incendies de forêt. "Ce n'est pas que les feux de forêt n'ont pas le potentiel, " Garrett dit, "c'est juste que les panaches de ces incendies ne se sont pas retrouvés au même endroit que les nuages." La pollution de l'air attribuable aux activités humaines a dépassé l'influence des incendies de forêt sur les nuages ​​arctiques d'un facteur d'environ 100:1.

Cela donne de l'espoir à Garrett. Les particules sont un polluant atmosphérique qui peut être contrôlé relativement facilement, par rapport aux polluants comme le dioxyde de carbone. Le contrôle des sources actuelles de particules pourrait réduire la pollution dans l'Arctique, diminuer la couverture nuageuse, et ralentir le réchauffement. Tous ces gains pourraient être compensés, d'autres chercheurs ont suggéré, si l'Arctique devient une route maritime et voit s'industrialiser et se développer. Les émissions de ces activités pourraient avoir un effet disproportionné sur les nuages ​​arctiques par rapport aux émissions d'autres parties du monde, dit Garrett.

"L'Arctique change incroyablement rapidement, " dit-il. "Beaucoup plus rapidement que le reste du monde, qui évolue assez rapidement."