Le gaz à effet de serre qui recycle tout en nettoyant l’atmosphère
par Christina Phillis
Pendant que les chercheurs continuent à raffiner leurs modèles de changements climatiques afin d’effectuer des prédictions plus fiables, une molécule simple pourrait jouer un rôle important. Le radical hydroxyle (OH), dont on sait capable de décomposer d’autres gaz à effet de serre, s’avère être capable de se maintenir ou se « recycler » dans l’atmosphère selon une étude par les chercheurs de la NASA. Ses sources et sa capacité à se régénérer sont importantes à noter lorsqu’on essaie de prédire les quantités futures de gaz à effet de serre dans notre atmosphère.
Simple, mais puissant
Les chercheurs étaient principalement intéressés à l’étude de l’hydroxyle pour sa capacité à changer la durée de vie des autres gaz, incluant le méthane, deuxième après le carbone comme contributeur au réchauffement de la planète. Cette molécule simple est une combinaison de seulement un atome d’hydrogène et un atome d’oxygène avec un électron libre.
Avant d’examiner les résultats de cette étude, les scientifiques croyaient que l’hydroxyle serait retiré de l’atmosphère après à son interaction avec le méthane, surtout avec les émissions croissantes de méthane. Mais lorsqu’entouré des autres gaz, l’hydroxyle demeure. « Lorsque l’OH réagit avec le méthane, il ne s’en va pas nécessairement en présence des autres gaz, surtout les oxydes d’azote (NO et NO2), » dit la chimiste atmosphérique et auteur principale Julie Nicely, PhD. Après sa réaction avec le méthane, les produits réagissent avec les oxydes d’azote pour reformer un radical OH.
Notre capacité à résoudre l’hydroxyle ne révolutionnera pas les modèles climatiques, mais notre confiance en eux augmentera.
Pour mieux comprendre les sources variées d’OH, les chercheurs de la NASA ont utilisé un modèle informatique des observations satellites pour étudier les divers gaz dans la période entre 1980 et 2015. Une nouvelle source potentielle d’OH s’est démarquée : les régions tropicales croissantes de la Terre.
Les tropiques semblent être en expansion en raison des températures qui augmentent et qui ont un effet sur les profils de circulation d’air. Les tropiques sont aussi des endroits propices à la création d’OH étant donné l’abondance de vapeur d’eau et des rayons ultraviolets du soleil. Lorsque la lumière entre dans l’atmosphère et réagit avec la vapeur d’eau et l’ozone, deux molécules d’OH sont formées. L’augmentation des climats tropicaux à cause du réchauffement de la planète a le potentiel d’augmenter les concentrations d’OH dans l’atmosphère.
Bien que ces sources additionnelles d’OH sont relativement petites, les chercheurs menant l’étude disent qu’elles ont un grand impact, réapprovisionnant l’OH utilisé lors de la décomposition du méthane. Le chimiste atmosphérique de Goddard, Tom Hanisco, dit qu’il n’y a pas de garantie que les concentrations d’OH vont continuer à se recycler de la même façon à mesure que l’atmosphère évolue avec les changements climatiques. Mais Dr Nicely croit que ces résultats vont nous aider à mieux raffiner et prédire les interactions entre ces deux gaz dans l’atmosphère, un facteur décisif majeur pour le futur des changements climatiques.
Le forage pour les réponses
En complément à l’étude de la NASA est un projet séparé composé de chercheurs australiens et américains, qui se rendent en Antarctique pour récolter des données historiques sur les concentrations d’hydroxyle. Pour capter des échantillons qui représentent l’atmosphère avant le réchauffement de la planète, l’équipe va extraire des bulles d’air à partir de carottes de glace profondes de 230 mètres (forage). Puisque l’hydroxyle ne dure qu’une seconde avant de réagir avec les autres gaz, ils vont utiliser le carbone 14 dans le monoxyde de carbone comme substitut.
À date, les scientifiques ont seulement utilisé les modèles atmosphériques pour la détermination des concentrations d’hydroxyle. Selon ces modèles, les concentrations sont demeurées stables dans les 120 dernières années, et ont commencé à augmenter avec les tendances de réchauffement dans les années 1970s. Les chercheurs en Antarctique croient que leur travail aidera à la confirmation des tendances prévues par les modèles atmosphériques.
« Notre capacité à résoudre l’hydroxyle ne révolutionnera pas les modèles climatiques, mais notre confiance en eux augmentera », dit Matt Woodhouse, un modélisateur du climat au CSIRO.
Les projets de recherche comme ceux-ci confirment que même les plus petits détails peuvent aider dans la lutte contre les changements climatiques. Notre capacité à comprendre la simple molécule d’hydroxyle peut avoir un grand impact sur notre compréhension du réchauffement de la planète.
