D'un diamètre de 3 mètres, la chambre CLOUD du CERN est l'une des plus grandes chambres expérimentales utilisées dans le monde. Crédit :H. Manninen
Quels effets le réchauffement climatique et la formation de particules fines ont-ils l'un sur l'autre ? Étant donné que l'atmosphère entière ne peut pas être chauffée à des fins expérimentales, une partie est mise dans une chambre et y est examinée. Maintenant, une procédure standard a été élaborée pour l'analyse des particules fines dans des chambres expérimentales.
Pour mieux comprendre les mécanismes associés à la formation des particules fines, les événements atmosphériques peuvent être étudiés expérimentalement dans des conteneurs relativement grands appelés chambres expérimentales. Dans ces chambres, conditions atmosphériques, comme la température, pression, humidité, les gaz et les particules sont altérés de manière contrôlée.
Maintenant, les conditions de la chambre expérimentale et les méthodes utilisées ont été standardisées dans un projet de recherche dirigé par l'Institut de recherche sur l'atmosphère et le système terrestre (INAR) de l'Université d'Helsinki. À partir de maintenant, des dizaines de groupes de recherche effectuant des mesures en chambre adhéreront au protocole établi dans l'étude publiée dans le distingué Protocoles naturels journal.
Le réchauffement climatique aussi affecté par les particules fines
Que se passe-t-il lorsque la température de la Terre augmente ? Qu'arrive-t-il aux nuages, leur réflexion, et la formation de fines particules ?
Les particules fines dans l'atmosphère ont un impact essentiel sur le réchauffement climatique. Par exemple, il n'y a pas de nuages sans particules :les nuages ont besoin d'une graine à partir de laquelle ils sont formés, un noyau autour duquel l'humidité commence à se condenser. En outre, la couleur et la réflectance du nuage dépendent des fines particules contenues dans le nuage.
Ice on the Walls d'Helen Cawley est une version artistique de l'intérieur de la chambre CLOUD située au CERN.
Les équipements actuellement disponibles peuvent être utilisés pour surveiller la formation de fines particules à partir des gaz atmosphériques, dès la première phase, au niveau d'amas moléculaires de taille nanométrique. Comment se forment-ils, et comment disparaissent-ils ? La vitesse de formation et de croissance des amas moléculaires est particulièrement intéressante pour la formation de particules, et combien de particules il y a à la fin.
La norme établie dans l'étude détermine comment les mesures de la chambre doivent être effectuées et comment la vitesse de formation et de croissance des particules est calculée, marges d'erreur incluses. Après l'adoption de la méthode standard, différentes mesures de chambre peuvent être facilement comparées.
Simuler le passé et le futur
Les particules atmosphériques proviennent en partie de l'activité humaine, en partie de la nature. Aujourd'hui, environ 10 à 50% des gaz et particules, ou aérosols, dans l'atmosphère sont produits par l'activité humaine.
Les mesures de la chambre peuvent simuler non seulement les conditions futures, mais aussi celles qui prévalaient il y a des siècles ou des millénaires sur Terre. Par exemple, ils peuvent être utilisés pour simuler l'état de l'air et des nuages à l'époque préindustrielle ou avant l'ère humaine.
L'étude de la formation et de l'effet des nanoparticules nous aide à mieux comprendre les vastes phénomènes mondiaux qui impactent notre vie à tous, comme le changement climatique.
