Meiyun Lin est chercheur au programme de l'Université de Princeton en sciences atmosphériques et océaniques, l'Institut coopératif pour la modélisation du système terrestre de l'Université de Princeton, et le Laboratoire de dynamique des fluides géophysiques de la NOAA. Elle a dirigé une équipe internationale de chercheurs sur le climat pour résoudre une énigme de longue date : Pourquoi, malgré les lois limitant avec succès la pollution des voitures, camions et usines, l'Europe a-t-elle connu peu d'amélioration de la qualité de l'air à l'ozone ? Lin a découvert l'étonnante chaîne de causes :alors que le changement climatique mondial entraîne un temps plus chaud et plus sec, les sécheresses qui en résultent stressent les plantes, les rendant moins capables d'éliminer l'ozone de l'air. Crédit :Zhiguo Zhang
Quand il est haut dans l'atmosphère, L'ozone protège la Terre des rayonnements solaires nocifs, mais l'ozone au niveau du sol est un polluant important. L'exposition à de fortes concentrations d'ozone troposphérique aggrave les maladies respiratoires, exacerbant ainsi les effets négatifs de la chaleur sur la santé et contribuant aux impacts catastrophiques des récentes vagues de chaleur et sécheresse en Europe.
En Europe, malgré les lois limitant la pollution des voitures, camions et usines, il y a eu peu d'amélioration de la qualité de l'air à l'ozone. Une équipe internationale dirigée par le scientifique de l'atmosphère Meiyun Lin a découvert l'étonnante chaîne de causes :alors que le changement climatique mondial entraîne un temps plus chaud et plus sec, les sécheresses qui en résultent stressent les plantes, les rendant moins capables d'éliminer l'ozone de l'air.
Avec des étés chauds et secs qui devraient devenir plus fréquents au cours des prochaines décennies, cela a des implications importantes pour les décideurs européens, a noté Lin, chercheur en sciences atmosphériques et océaniques et au Cooperative Institute for Modeling the Earth System de l'Université de Princeton.
Dans une nouvelle étude publiée aujourd'hui dans Nature Changement Climatique , Lin et ses collègues ont démontré que les rétroactions de la végétation pendant la sécheresse aggravent les épisodes de pollution par l'ozone les plus graves.
"Nous montrons que la diminution de l'élimination de l'ozone par la végétation stressée par l'eau en réponse au réchauffement climatique peut expliquer la lenteur des progrès vers l'amélioration de la qualité de l'air de l'ozone en Europe, " dit-elle. " Sous le stress de la sécheresse, les plantes sont moins efficaces pour éliminer l'ozone via les stomates - de petits pores dans les feuilles de la végétation qui sont responsables du contrôle du transport du dioxyde de carbone pour la photosynthèse et les pertes de vapeur d'eau.
Ces rétroactions terre-biosphère ont souvent été négligées dans les projections antérieures de la qualité de l'air. Cette étude a quantifié ces rétroactions de la végétation à l'aide de six décennies d'observations et de nouvelles simulations de modèles du système Terre développées au Laboratoire de dynamique des fluides géophysiques, une division de la National Oceanic and Atmospheric Administration des États-Unis située sur le campus Forrestal de Princeton.
Lin et ses collègues ont découvert qu'un stress hydrique sévère peut entraîner jusqu'à 70 % de réduction de l'élimination de l'ozone par les forêts. « La prise en compte de la réduction de l'élimination de l'ozone par la végétation stressée par la sécheresse entraîne une multiplication par trois des événements à forte teneur en ozone - au-dessus de 80 parties par milliard, " a déclaré Lin. C'est nettement pire que l'objectif d'ozone de l'Union européenne :60 parties par milliard, à ne pas dépasser plus de 25 jours par an. Pour référence, la norme américaine est de 70 parties par milliard, à ne pas dépasser plus de 4 jours par an.
L'Union européenne a mis en place un vaste corpus législatif pour réduire les émissions régionales de produits chimiques générateurs de smog provenant des États membres, mais malgré des réductions de 45 % à 70 % des produits chimiques générateurs de smog sur une période de 40 ans, les niveaux d'ozone en été mesurés en Europe ont en fait augmenté, surtout dans les années 80 et 90.
Sur la base de leurs découvertes, Lin a dit, les gouvernements auront besoin de contrôles d'émissions encore plus stricts pour réduire la pollution atmosphérique par l'ozone.
Alors que cette étude portait sur l'Europe, leurs conclusions ont de vastes implications. Des réductions substantielles de l'élimination de l'ozone par la végétation ont également été observées lors de la vague de chaleur et de la sécheresse historiques en Amérique du Nord à l'été 2012, selon une étude antérieure de Lin.
Au cours des prochaines décennies, que le climat se réchauffe, il sera de plus en plus important de prendre en compte les rétroactions de la végétation pour déterminer les effets des événements de pollution extrêmes, elle a dit.
"Les rétroactions de la végétation pendant la sécheresse exacerbent les extrêmes de pollution atmosphérique par l'ozone en Europe, " par Meiyun Lin, Larry W. Horowitz, Yuanyu Xie, Fabien Paulot, Sergueï Malychev, Elena Chevliakova, Angelo Finco, Giacomo Gerosa, Dagmar Kubistin et Kim Pilegaard, paraît le 20 avril, numéro 2020 de Nature Changement Climatique .
