Des scientifiques financés par l'UE ont utilisé des drones porteurs d'instruments pour étudier l'effet des aérosols sur les cristaux de glace dans les nuages, dont on pense qu'ils affectent le climat et le changement climatique.

On pense que l'interaction entre les nuages ​​et les aérosols joue un rôle important dans le changement climatique, mais sa pertinence est mal comprise. Le projet BACCHUS financé par l'UE a réuni 20 institutions et organisations d'une douzaine de pays - plus de 60 chercheurs spécialisés dans les nuages ​​​​contenants de la glace - pour étudier comment les aérosols modifient les propriétés des nuages ​​et affectent les précipitations.

Les aérosols résultent d'activités humaines ou se présentent naturellement sous forme de poussière, pollen, spores fongiques, bactéries ou matières organiques marines. « Nous avons étudié l'importance des émissions biogéniques (naturelles ou préindustrielles) par rapport aux émissions anthropiques (d'origine humaine) pour les interactions aérosols-nuages ​​dans les régions qui sont des régulateurs clés du climat de la Terre, comme la forêt amazonienne ou l'Arctique, " déclare la coordinatrice du projet, la professeure Ulrike Lohmann, Professeur de physique atmosphérique à l'Institut des sciences de l'atmosphère et du climat, ETH Zurich, La Suisse.

"Très peu de données sont disponibles pour bon nombre de ces régions, en particulier sur les océans, " note-t-elle. " Pour commencer, nous voulions savoir quelle fraction du nuage est composée de gouttelettes d'eau par rapport aux cristaux de glace, puis comment cela a été affecté par les aérosols. "

Aux latitudes moyennes de l'Europe, même les nuages ​​bas peuvent contenir de la glace; ceci est important car les nuages ​​de glace précipitent plus facilement et influencent plus le bilan radiatif que les nuages ​​d'eau. Cet équilibre entre le rayonnement du Soleil et ce que la Terre renvoie est une équation importante dans la modélisation du changement climatique.

Utilisation innovante des drones pour étudier les nuages

En plus d'utiliser les mesures de télédétection satellitaire et les données du sol, navires de recherche et grands avions de recherche, le projet a également utilisé des drones. Ceux-ci étaient équipés d'une température légère disponible dans le commerce, capteurs d'humidité et d'aérosols et envoyé quelques kilomètres dans le ciel. C'était la première fois que des scientifiques utilisaient des drones pour ce type de profilage vertical, permettant au projet de réaliser des mesures plus représentatives des conditions atmosphériques de formation de glace dans les nuages ​​que des mesures au sol.

Les drones sont préférables aux avions de recherche, qui volent trop vite à travers les nuages. "Vous n'obtenez que quelques points de mesure en utilisant des avions, " déclare le professeur Lohmann. " Les drones sont légers et très flexibles. Ils peuvent également faciliter des mesures de nuages ​​plus fréquentes dans différents endroits du monde, régions particulièrement éloignées où les données sont manquantes.

Base de données unique sur les nuages ​​de glace

Les drones ont d'abord été utilisés sur un site éloigné à Chypre, où l'air est souvent chargé de poussière du désert. Les informations ont été introduites dans une base de données unique sur les nuages ​​de glace, rassembler des observations à long terme et des données de terrain sur les propriétés microphysiques des nuages, particules de nucléation de glace autour desquelles se forment les cristaux et aérosols.

"Il existe des bases de données pour les aérosols, et des bases de données pour toutes les variables météorologiques, mais il n'existait pas de base de données pour les particules nucléant la glace. Nous l'avons construit à partir de zéro, " dit le professeur Lohmann. Le premier instrument disponible dans le commerce pour mesurer les particules de nucléation de la glace, sur la base d'un design développé par les chercheurs du projet, n'est disponible que depuis quelques années. "C'est une discipline très jeune, " elle explique.

Avec l'analyse des carottes de glace du Groenland, la base de données BACCHUS comprendra des données sur la période préindustrielle remontant à environ 1300 après JC.

Une équipe BACCHUS a fait le tour de l'Antarctique à bord du navire de recherche Akademic Tryoshnikov pour collecter des données pour les modèles climatiques polaires. "Nous avons pu obtenir de nombreuses mesures de particules nucléant la glace dans une zone auparavant sous-échantillonnée de l'océan Austral, " dit le professeur Lohmann.

"Nous voulions également voir à quel point le trafic maritime futur dans l'Arctique pourrait être important pour les nuages ​​et à quel point la pollution des navires était importante dans un environnement aussi vierge." Jusqu'à présent, les résultats ont été trop divers pour tirer des conclusions, en partie à cause de l'incertitude sur les sources et la longévité des aérosols naturels.