Sur la base de la série temporelle de rayonnement à long terme de Potsdam, Le professeur de l'ETH Martin Wild et ses collaborateurs ont montré que les variations de l'intensité de la lumière solaire au cours des décennies sont jusqu'à ultra-fines, particules de saleté artificielles dans l'atmosphère.

A la fin des années 1980 et 1990, Des chercheurs de l'ETH Zurich ont découvert les premières indications selon lesquelles la quantité de lumière solaire atteignant la surface de la Terre diminuait régulièrement depuis les années 1950. Le phénomène était connu sous le nom de « gradation globale ». Cependant, un renversement de cette tendance est devenu perceptible à la fin des années 1980. L'atmosphère s'est à nouveau éclaircie à de nombreux endroits et le rayonnement solaire de surface a augmenté.

« Dans les études précédentes, nous avons montré que la quantité de lumière solaire qui atteint la surface de la Terre n'est pas constante sur plusieurs décennies, mais varie considérablement - un phénomène connu sous le nom de gradation et d'éclaircissement globaux, " déclare le professeur de l'ETH Martin Wild de l'Institute for Atmospheric and Climate Science.

Variations naturelles ou pollution de l'air ?

Pourtant, on sait peu de choses sur les raisons de ces fluctuations, qui ont été observés pendant des décennies. Un point particulièrement controversé est de savoir si les fluctuations sont causées par la pollution de l'air, avec des aérosols bloquant la lumière du soleil, ou s'ils sont le résultat de variations naturelles du système climatique.

Un certain nombre de scientifiques soupçonnaient que la couverture nuageuse avait peut-être changé au fil des ans, absorbant plus efficacement les rayons du soleil pendant la phase d'obscurcissement que pendant la phase d'éclaircissement.

C'est pourquoi Wild et ses collègues d'autres instituts de recherche ont analysé les mesures recueillies entre 1947 et 2017 dans la série temporelle de rayonnement de Potsdam, qui est réputé parmi les chercheurs en climatologie. La série propose l'une des plus longues, le plus homogène, mesures continues du rayonnement solaire à la surface de la Terre.

La gradation s'est également produite dans des conditions sans nuages

Dans cette nouvelle étude, ils ont pu montrer que plutôt que ces fluctuations étant dues à des changements naturels dans la couverture nuageuse, ils sont plutôt générés par divers aérosols provenant de l'activité humaine. L'article a été publié dans la revue Lettres de recherche géophysique .

« Dans notre analyse, nous avons filtré les effets de la couverture nuageuse pour voir si ces fluctuations à long terme du rayonnement solaire se produisaient également dans des conditions sans nuages, " Wild explique. Comme il s'est avéré, les fluctuations décennales de la lumière solaire reçue à la surface de la Terre étaient apparentes même lorsque le ciel était dégagé.

Les chercheurs ont identifié les aérosols entrant dans l'atmosphère en raison de la pollution de l'air comme le principal contributeur à l'obscurcissement et à l'éclaircissement mondiaux. "Bien que nous l'avions déjà supposé, nous n'avions pas été en mesure de le prouver directement jusqu'à présent, " il dit.

Éclaircissement après l'effondrement économique

Le fait que la transition de l'obscurcissement à l'éclaircissement ait coïncidé avec l'effondrement économique des anciens pays communistes à la fin des années 1980 soutient l'argument selon lequel ces variations ont une cause humaine. De plus, vers cette heure-ci, de nombreux pays occidentaux industrialisés ont introduit des réglementations strictes sur la pollution de l'air, ce qui a considérablement amélioré la qualité de l'air et facilité le transfert des rayons solaires dans l'atmosphère. Dernièrement, l'atmosphère se remettait de l'éruption volcanique du mont Pinatubo, qui avait éjecté de grandes quantités d'aérosols dans l'air en 1991.

Wild et ses collègues avaient déjà exclu les fluctuations de l'activité solaire dans une étude précédente. "Le soleil lui-même n'avait qu'un infinitésimal, effet négligeable, ce qui ne rend aucunement compte de l'ampleur des changements d'intensité qui avaient été observés au fil des années à la surface, ", dit Sauvage.

Atténuation de l'évaporation et des précipitations réduites

Le rayonnement solaire de surface est un paramètre clé pour les enjeux climatiques. Non seulement il régit la température, il a également un impact fondamental sur le cycle de l'eau en régulant l'évaporation, lequel, à son tour, régit la formation des nuages ​​et affecte les précipitations. Pendant la gradation globale, moins d'eau évaporée de la surface de la Terre, entraînant une baisse des précipitations dans le monde.

Le rayonnement solaire affecte également la cryosphère, c'est-à-dire les glaciers, neige et glace. "Le recul glaciaire s'est accéléré lorsque l'atmosphère a recommencé à s'éclaircir, " Sauvage dit, ajoutant :« Il devient également de plus en plus important pour l'industrie solaire de mieux comprendre ces fluctuations lorsqu'il s'agit de planifier de nouvelles installations.

Service météorologique national allemand, le Deutscher Wetterdienst, exploite un observatoire à Potsdam qui mesure le rayonnement solaire depuis 1937. Cela signifie que la station possède l'une des séries temporelles de rayonnement les plus longues au monde. « Je suis extrêmement reconnaissant d'avoir accès à des décennies de données ; après tout, ce n'est que grâce à des séries de mesures comme celle-ci que nous pouvons enregistrer et montrer les changements de notre environnement et de notre climat, " Sauvage dit, ajoutant qu'il est donc impératif de soutenir les réseaux de surveillance dans le monde entier pendant des périodes prolongées. Certes, cette tâche n'est pas particulièrement spectaculaire, rendant difficile l'obtention de financements. "Mais si nous voulons comprendre le changement climatique et clarifier l'impact des activités humaines, nous avons besoin de séries temporelles qui remontent assez loin, " dit-il. A cette fin, L'ETH gère les archives du bilan énergétique mondial (GEBA), une base de données inégalée des flux d'énergie de surface dans le monde entier.