En adaptant le mouvement des navires aux changements de nuages ​​provoqués par leurs émissions, les chercheurs ont montré à quel point les deux sont étroitement liés.

Lorsque les navires brûlent des combustibles fossiles, ils libèrent des particules en suspension dans l'air contenant divers produits chimiques naturels, dont le soufre. Ces particules sont connues pour modifier certains types de nuages, qui peut affecter le climat.

Une meilleure connaissance de la façon dont ces particules, et en particulier les composants soufrés, affecter les nuages ​​pourrait aider les scientifiques à créer des modèles climatiques plus précis.

Dans la dernière étude, le suivi par satellite a également été utilisé pour montrer l'impact des restrictions sur le soufre dans les carburants, révélant que l'impact des navires sur les nuages ​​disparaît en grande partie dans les zones restreintes.

Ces informations peuvent être utilisées pour établir une relation entre les propriétés des nuages ​​et la teneur en soufre des carburants de transport maritime. Surtout, cela pourrait aider les compagnies maritimes à surveiller le respect de la réglementation sur le soufre qui entrera en vigueur le 1er janvier 2020.

L'étude, publié aujourd'hui dans Lettres de recherche géophysique , a été dirigé par des chercheurs de l'Imperial College de Londres, avec l'University College London et l'Université d'Oxford.

Une expérience d'opportunité

Les émissions des navires contiennent plusieurs produits chimiques, y compris les aérosols sulfatés - de petites particules de soufre et d'oxygène. Les aérosols peuvent agir comme des « graines » autour desquelles s'accumulent des gouttelettes d'eau, provoquant des changements dans les propriétés des nuages ​​qui sont visibles par les satellites.

Cela signifie que les navires peuvent changer de nuages, laissant des lignes - connues sous le nom de traces de navires - dans les nuages ​​derrière eux pendant qu'ils naviguent.

Cependant, l'impact exact de ces aérosols sur les propriétés des nuages ​​n'est pas connu avec précision. Cette connaissance est importante car les types de nuages ​​que les émissions affectent peuvent influencer le réchauffement climatique, et est donc important à capturer dans les modèles climatiques.

Les aérosols sont émis par de nombreuses sources, comme les usines et les voitures, mais il a été difficile de faire correspondre ces sorties avec l'influence sur les nuages, car il y a beaucoup d'autres facteurs en jeu.

Cependant, avec des traces de navires, la relation est plus simple, permettant aux chercheurs de démêler plus facilement les liens entre les aérosols et les nuages.

Chercheur principal, le Dr Edward Gryspeerdt, du Département de physique de l'Impériale, a déclaré:"Les traces de navires agissent comme une expérience qu'il nous serait impossible de faire autrement - nous ne pouvons pas injecter des aérosols de sulfate dans l'atmosphère à une telle échelle pour voir ce qui se passe.

"Au lieu, les restrictions sur la quantité d'émissions de sulfate des navires peuvent contenir nous fournissent une expérience parfaite pour déterminer à quel point les aérosols sont importants dans la formation des nuages. En analysant un vaste ensemble de données de traces de navires observées à partir de satellites, on voit qu'ils disparaissent en grande partie lorsque des restrictions sont introduites, démontrant le fort impact des aérosols."

Détecter les navires non conformes à la réglementation

L'équipe a étudié plus de 17, 000 traces de navires à partir d'observations satellitaires et les ont mises en correspondance avec les mouvements de navires individuels à l'aide de leur GPS embarqué.

La période d'étude a couvert l'introduction de zones de contrôle des émissions autour de la côte de l'Amérique du Nord, La Mer du Nord, la mer Baltique et la Manche, qui a limité le soufre dans le carburant des navires à 0,5 pour cent, conduisant à moins d'émissions d'aérosols sulfatés.

Les chercheurs ont découvert que dans ces régions, les traces de navires ont presque complètement disparu par rapport à avant les restrictions, dans des conditions météorologiques similaires.

Cela montre que les aérosols sulfatés ont l'impact le plus significatif sur la formation des nuages, par opposition aux autres composants de l'échappement du navire, comme le noir de carbone.

Le résultat signifie également qu'un navire non conforme à la réglementation, en brûlant les carburants actuels à haute teneur en soufre sans traitement des gaz d'échappement, pourrait être détecté car cela créerait une différence mesurable dans les propriétés des nuages ​​observés par satellite.

Co-auteur Dr Tristan Smith, de l'Institut de l'Energie de l'UCL, a dit :« Actuellement, il est difficile pour les régulateurs de savoir ce que font les navires au milieu de l'océan. Le potentiel de non-conformité non détectée à la réglementation 2020 sur le soufre est un risque réel pour les compagnies maritimes car il peut créer un avantage commercial pour les entreprises qui ne s'y conforment pas.

"Cette étude montre que la science et la technologie produisent des avancées significatives dans la transparence du transport maritime, et aider à réduire les risques et les injustices pour les opérateurs responsables."

En plus d'explorer comment la méthode pourrait être utilisée pour identifier les navires qui pourraient ne pas être en conformité avec la limite de 0,5 pour cent, l'équipe souhaite maintenant relier plus précisément les compositions connues de carburant des navires aux traces des navires, leur permettant de prédire plus précisément l'influence des aérosols soufrés sur la formation des nuages ​​à plus grande échelle, prêt à alimenter les modèles climatiques.