Ce graphique montre la baisse des émissions de carbone noir provenant de l'activité des incendies de 1700 à nos jours, contraste avec l'augmentation de la population mondiale. Crédit :Centre Atkinson pour un avenir durable
La révolution industrielle a apporté beaucoup de choses :la machine à vapeur, le système d'usine, production de masse.
Mais non, Apparemment, plus d'incendies de forêt. Réellement, L'opposé.
Une nouvelle étude, « La réévaluation des émissions d'incendies préindustriels affecte fortement le forçage anthropique des aérosols, " par un chercheur postdoctoral de l'Université Cornell, publié en août dans Communication Nature , constate que les émissions dues aux incendies étaient significativement plus élevées à l'ère préindustrielle, qui a commencé vers 1750, qu'on ne le pensait auparavant. Par conséquent, les scientifiques ont sous-estimé l'effet rafraîchissant des particules d'aérosol produites par ces incendies sur le climat passé.
Comme le feu brûle, de minuscules particules (aérosols) sont libérées dans l'atmosphère, où ils peuvent augmenter la luminosité des nuages et refléter la lumière du soleil dans l'espace, refroidissement de la planète dans le processus (également connu sous le nom de forçage radiatif indirect). Ce refroidissement peut aider à compenser le réchauffement accru causé par les gaz à effet de serre anthropiques comme le dioxyde de carbone.
"La plupart des gens connaissent probablement très bien l'idée de réchauffement des gaz à effet de serre mais sont moins conscients que les activités humaines peuvent également créer un refroidissement en même temps, par des modifications des propriétés des nuages via les émissions d'aérosols et de leurs gaz précurseurs, " a déclaré l'auteur principal Douglas Hamilton, chercheur postdoctoral en sciences de la terre et de l'atmosphère. « Vous ne voyez pas l'impact total du réchauffement des gaz à effet de serre à aucun moment parce que vous avez également ces aérosols. Il est vraiment important pour nous de comprendre l'effet de refroidissement de ces aérosols afin de comprendre l'impact global de l'activité humaine sur climat."
Pour mieux comprendre l'impact historique des aérosols, Hamilton a examiné les enregistrements proxy d'incendie, comme les carottes de glace, qui contiennent du noir de carbone émis par les incendies préindustriels ; dépôts de charbon dans les sédiments lacustres et marins; et des cicatrices dans les cernes des arbres, ainsi que des données satellitaires actuelles documentant le déclin de la zone brûlée causé par les incendies au cours des dernières décennies. Ces archives paléoenvironnementales montrent que les incendies dans le monde ont culminé vers 1850 et que les émissions des incendies ont chuté de 45 à 70 % dans le monde depuis la révolution industrielle.
Alors que le bon sens pourrait suggérer que les incendies augmenteraient à mesure que la densité humaine augmenterait autour de la planète, en réalité, la création de villes, les pompiers et les infrastructures locales, plus la réduction des forêts à des fins agricoles, ont tous réduit la propagation des incendies de forêt, dit Hamilton.
Changement climatique et pratiques de gestion des terres, cependant, peut-être inverser cette tendance. Les dernières années ont vu une augmentation du nombre d'incendies aux États-Unis, par exemple.
« Dans certaines régions, nous commençons maintenant à voir une augmentation du nombre d'incendies, et il est prévu que cela continue, ", a déclaré Hamilton. "Mais où sont les incendies et où ils augmenteront à l'avenir n'est pas le même que là où ils étaient dans le passé."
L'article conclut que les émissions d'incendies préindustriels sont la principale source d'incertitude lorsqu'il s'agit de comprendre l'ampleur du réchauffement climatique causé par les formes de combustion artificielles.
Le noir de carbone :ami ou ennemi ?
Ce sentiment d'incertitude concernant les impacts des aérosols sur le climat informe également un article séparé récemment co-écrit par Hamilton, « Effets radiatifs du carbone noir très sensibles à la taille des particules émises lors de la résolution de la diversité des états de mélange, " également publié dans Communication Nature en août. Cette étude, dirigée par Hitoshi Matsui, un ancien chercheur invité à Cornell et maintenant à l'Université de Nagoya au Japon - constate que de meilleures mesures de la taille des particules de carbone noir, et la façon dont ces particules se mélangent avec d'autres compositions d'aérosols dans les modèles climatiques, est plus important qu'on ne le pensait pour comprendre l'effet de chauffage du noir de carbone de nos jours, et comment cela pourrait changer dans un avenir avec potentiellement plus d'incendies de forêt et moins de combustion de combustibles fossiles.
Le carbone noir est formé par la combustion incomplète de combustibles fossiles, les biocarburants et les feux de forêt. En raison de sa couleur sombre, il absorbe la lumière du soleil et réchauffe la planète. La force de ce réchauffement est déterminée par la taille d'une particule et son degré de dilution par d'autres aérosols, tels que plus clair, carbone organique - ou par la condensation de gaz qui s'y mélangent ensuite.
Les chercheurs ont développé un modèle de noir de carbone plus détaillé que celui actuellement utilisé. Le modèle prend en compte une large gamme de tailles de particules et les différentes façons dont le carbone noir peut se mélanger avec d'autres constituants atmosphériques pour montrer à quel point ces interactions atmosphériques peuvent être nuancées. Il est particulièrement important de comprendre ces interactions car l'un des moyens proposés pour atténuer l'impact humain sur le climat consiste à réduire activement uniquement les aérosols de carbone noir sans en éliminer d'autres.
« Décrire correctement la taille des particules de carbone noir et leur mélange avec d'autres composants des aérosols est très important pour comprendre la contribution du carbone noir au climat actuel et à ses changements futurs, " dit Matsui.
"Ce que nous montrons ici dans ce nouveau modèle avancé, c'est que, à mesure que les incendies augmenteront à l'avenir, le réchauffement supplémentaire qui a été prédit dans des modèles plus basiques pourrait être un refroidissement réel par rapport à aujourd'hui, parce que nous résolvons la taille et la composition du noir de carbone plus en détail, combiné avec ce qui se passe avec d'autres aérosols et gaz qui sont également co-émis avec les incendies, ", a déclaré Hamilton.
Ces deux études ajoutent des nuances sur l'efficacité de la réduction du carbone noir pour améliorer la qualité de l'air et réduire le changement climatique, selon Natalie Mahowald, le professeur d'ingénierie Irving Porter Church et le directeur de la faculté de l'environnement du Centre Atkinson pour un avenir durable, qui a co-écrit l'article sur la taille des particules.
"Nous devons vraiment mieux comprendre les incendies préindustriels et comment nous modifions la distribution de la taille des émissions de carbone noir. C'est l'essentiel, " a déclaré Mahowald. " Alors que nous essayons d'aller de l'avant et de résoudre les problèmes de qualité de l'air et du climat, nous avons besoin de réponses à ces questions."