De nouveaux travaux montrent comment le phytoplancton augmente l’éclat des nuages bas de l’océan Austral et donc leur capacité à réfléchir le rayonnement solaire vers l’espace. Les résultats ont été publiés dans la revue Atmospheric Chemistry and Physics ce 1 février.
L’interaction entre les nuages et les impuretés en suspension dans l’air (on parle d’aérosols) reste encore assez mal comprise, notamment dans les domaines peu pollués que sont l’océan Austral et les mers bordant l’Antarctique. À cet égard, une nouvelle étude appuie l’existence d’un contrôle biologique de certains paramètres nuageux et précise ses modalités.
À grand nombre de gouttelettes, grand éclat
En recoupant les données satellitaires MODIS avec des observations obtenues in situ par avions et par bateaux, des chercheurs ont montré que les nuages bas qui surplombent l’océan Austral ont un nombre de gouttelettes d’eau particulièrement élevé, ce qui les rend encore plus réfléchissants. En cause, les efflorescences de phytoplancton qui libèrent du sulfure de diméthyle, un gaz connu pour favoriser la formation de petites particules de soufre qui agissent comme autant d’embryons autour desquels les gouttelettes d’eau vont grossir.
La productivité du phytoplancton est particulièrement importante dans les eaux froides et riches en nutriments qui ceinturent l’Antarctique. Aussi, compte tenu du grand nombre d’aérosols activés par le sulfure de diméthyle, c’est dans cette zone que la densité de gouttelettes nuageuses atteint son pic. Les données ci-dessous illustrent le plus grand éclat des nuages situés au sud du soixantième parallèle par rapport à ceux situés au nord et dont la principale source d’aérosols sont les embruns marins.
La productivité saisonnière du phytoplancton se reflète dans les nuages
« L’ensemble de l’océan circumpolaire est très productif et constitue donc une source massive d’aérosols biogéniques qui se transforment en gouttelettes nuageuses », résume Gerald G. Mace, auteur principal de l’étude. Le chercheur précise que ce mécanisme est sujet à un fort cycle saisonnier puisque les efflorescences de phytoplancton surviennent essentiellement au printemps et en été, lorsque le rayonnement solaire est suffisamment important.
« Comme ces aérosols sont également transportés vers le nord, l’ensemble de l’océan Austral, jusqu’aux régions subtropicales, connaît un cycle saisonnier dans les propriétés des nuages », détaille le scientifique. « Ce cycle saisonnier semble être beaucoup plus important dans les eaux entourant l’Antarctique ». Il faut noter que le faible niveau de pollution atmosphérique au-dessus de l’océan Austral, et notamment des eaux antarctiques, offre un cadre d’étude sans pareil pour les processus de formation des nuages.
« Nous pouvons utiliser ces connaissances pour améliorer notre compréhension de la façon dont les nuages reflètent la lumière du soleil au niveau mondial », note Gerald Mace. « Cela, à son tour, est essentiel pour prédire à quel point la Terre se réchauffera et comment les distributions de précipitations changeront ».
