Les chercheurs de l'Institut de recherche sur l'atmosphère et le système terrestre de l'Université d'Helsinki ont étudié comment les particules atmosphériques se forment dans l'Arctique. Jusqu'à des études récentes, les processus moléculaires de formation des particules dans l'Extrême-Arctique restaient un mystère.

Au cours de leurs expéditions dans l'Arctique, les scientifiques ont collecté des mesures pendant 12 mois au total. Les résultats de ce vaste projet de recherche ont été récemment publiés dans Lettres de recherche géophysique .

Les chercheurs ont découvert que les vapeurs atmosphériques, particules, et la formation des nuages ​​présentent de nettes différences au sein de divers environnements arctiques. L'étude clarifie comment le réchauffement de l'Arctique et la perte de glace de mer renforcent les processus par lesquels différentes vapeurs sont émises dans l'atmosphère. L'amincissement de la glace de mer permet plus d'émissions d'iode tandis que des eaux plus larges permettent plus d'émissions de vapeurs contenant du soufre.

Des concentrations plus élevées de vapeurs entraînent une plus grande quantité de particules. D'un autre côté, cela conduira à plus de nuages, qui peut, selon la saison et l'emplacement, soit ralentir, soit accélérer le réchauffement de l'Arctique. La connaissance détaillée de ces processus est cruciale pour comprendre les conséquences du réchauffement climatique.

"Nos observations contribuent à mieux comprendre ce qui se passe dans l'atmosphère arctique en raison du réchauffement. En général, les particules atmosphériques et les nuages ​​jouent un rôle important dans la régulation de la température de l'atmosphère, et tout changement de comportement de ceux-ci a des conséquences sur le réchauffement de l'Arctique. Les zones arctiques sont particulièrement sensibles aux changements de nébulosité et d'albédo, " dit Lisa Beck, doctorant à l'Institut de recherche sur l'atmosphère et le système terrestre (INAR).

Plus d'informations sur l'avenir de la fonte des glaces de mer

Les chercheurs ont effectué des mesures dans le nord du Groenland à la station de recherche de Villum et au Svalbard à Ny-Ålesund pendant 6 mois à chaque station. Bien que les deux sites soient situés à des latitudes similaires, à environ 1000 km au sud du pôle Nord, leurs environnements sont très différents. Villum-station est entourée de glace de mer toute l'année, tandis que les courants marins chauds font que la mer autour de Ny-Ålesund reste ouverte.

Dans le nord du Groenland, les chercheurs ont découvert qu'au printemps après la nuit polaire, les microalgues sous la banquise ont commencé à émettre des composés d'iode dans l'atmosphère. Alors que le printemps continue, l'amincissement de la banquise entraîne l'émission d'encore plus de composés iodés. Ces composés forment des amas moléculaires qui peuvent se transformer en particules plus grosses.

Au Svalbard, entouré d'eaux libres, les observations ont montré comment les composés soufrés émis par le phytoplancton pouvaient former une grande quantité de particules qui pouvaient croître rapidement, et peut même former des gouttelettes de nuages. Dans les études de Svalbard, des composés organiques ont également été détectés.

La grande quantité et le rôle des composés organiques dans la formation des particules arctiques ont surpris les chercheurs.

"Nous ne nous attendions pas à observer beaucoup de vapeurs organiques dans l'environnement arctique froid et nu car elles ont été principalement observées dans les zones couvertes de forêts. Nous prévoyons de poursuivre les études au Svalbard pour déterminer ce que sont ces composés organiques et où ils se trouvent provenir de, " dit Beck.

Les concentrations de particules au Svalbard étaient nettement plus élevées que celles mesurées dans le nord du Groenland.

"Actuellement, la banquise arctique fond rapidement. Par conséquent, on peut supposer que les processus observés au Svalbard seront plus fréquents dans les zones arctiques qui seront libérées de la banquise, " dit Beck.

La recherche publiée est liée aux récentes études Polarstern qui ont poursuivi les études dans l'Extrême-Arctique au milieu des zones de glace de mer.