{"id":37321,"date":"2023-08-14T21:37:05","date_gmt":"2023-08-14T21:37:05","guid":{"rendered":"https:\/\/www.africa-press.net\/mali\/politique\/entre-soleil-et-terre-une-subtile-alchimie"},"modified":"2023-08-14T23:09:20","modified_gmt":"2023-08-14T23:09:20","slug":"entre-soleil-et-terre-une-subtile-alchimie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.africa-press.net\/mali\/divers\/entre-soleil-et-terre-une-subtile-alchimie","title":{"rendered":"Entre Soleil et Terre, une subtile alchimie"},"content":{"rendered":"

Africa-Press – Mali. <\/strong><\/span>Cet article est issu du magazine Les Indispensables de Sciences et Avenir n\u00b0214 date\u0301 juillet\/ septembre 2023.<\/p>\n

Le vent, les nuages, la pluie, l\u2019air qu\u2019on respire… tout vient du Soleil ! Entre troposphe\u0300re (de 0 a\u0300 15 kilome\u0300tres) et stratosphe\u0300re (jusqu\u2019a\u0300 50 kilome\u0300tres), le chaos atmosphe\u0301rique n\u2019a qu\u2019un seul moteur : notre e\u0301toile. Elle est a\u0300 l\u2019origine de la couche d\u2019ozone qui nous prote\u0300ge de son ardeur ; son e\u0301nergie re\u0301chauffe les mers, qui la diffusent gra\u0302ce a\u0300 leurs puissants courants, et ce sont les diffe\u0301rences de tempe\u0301rature ainsi cre\u0301e\u0301es qui ge\u0301ne\u0300rent les vents ; tandis que le cycle de l\u2019eau de\u0301bute par l\u2019e\u0301vaporation de la surface oce\u0301anique, formant nuages et pluies… Les humains ne font qu\u2019apporter un grain de sel a\u0300 ces me\u0301canismes, en y injectant des gaz a\u0300 effet de serre et les pollutions qu\u2019ils engendrent par leur activite\u0301. Un rien qui suffit pourtant a\u0300 bouleverser cet ensemble fragile et instable et a\u0300 mettre en pe\u0301ril les conditions me\u0302mes de la vie.<\/p>\n

Il y a 4,6 milliards d\u2019anne\u0301es, lorsque le Syste\u0300me solaire s\u2019est forme\u0301, l\u2019atmosphe\u0300re terrestre \u2013 constitue\u0301e principalement de dioxyde d\u2019azote \u2013 et, surtout, un rayonnement ultraviolet intense excluaient toute forme de vie. L\u2019e\u0301nergie solaire, compose\u0301e de toutes les ondes e\u0301lectromagne\u0301tiques, alte\u0300re en effet l\u2019ADN et perturbe le syste\u0300me reproductif de tous les e\u0302tres, ve\u0301ge\u0301taux comme animaux. De sorte que l\u2019e\u0301mergence de micro-organismes n\u2019est survenue qu\u2019entre 3,8 et 3,5 milliards d\u2019anne\u0301es, et de fac\u0327on pre\u0301caire.<\/p>\n

Mais il y a 2,4 milliards d\u2019anne\u0301es, l\u2019e\u0301pisode de \u201cla grande oxydation\u201d change tout. Sature\u0301es en oxyge\u0300ne, les roches n\u2019arrivent plus a\u0300 le stocker. De\u0300s lors, ce dernier s\u2019accumule dans l\u2019atmosphe\u0300re. \u201cLe rayonnement solaire va dissocier cet oxyge\u0300ne (O2) pour le transformer en ozone (O3), qui va former dans les hautes parties de la stratosphe\u0300re une couche protectrice contre les ultraviolets, permettant l\u2019e\u0301panouissement de la vie\u201d, raconte Sophie Szopa, directrice de recherche au CEA. La couche d\u2019ozone absorbe la totalite\u0301 des UV-C et presque tous les UV-B, les plus dangereux pour les organismes vivants, mais laisse passer une grande partie des UV-A, lesquels frappent la surface terrestre et repartent vers l\u2019espace sous forme d\u2019infrarouges. C\u2019est le phe\u0301nome\u0300ne d\u2019albedo.<\/p>\n

\u201cUne partie de ce rayonnement infrarouge est retenue dans l\u2019atmosphe\u0300re par les gaz a\u0300 effet de serre que sont la vapeur d\u2019eau, le dioxyde de carbone (CO2), le me\u0301thane, poursuit Sophie Szopa. La tempe\u0301rature moyenne globale est ainsi de 14 a\u0300 15 \u00b0C, ce qui est favorable a\u0300 la vie sur Terre.\u201d La surface de la Terre rec\u0327oit ainsi du Soleil une puissance de 1.360 watts par me\u0300tre carre\u0301 en moyenne. Une e\u0301nergie qui permet a\u0300 tous les organismes d\u2019exister, puisqu\u2019ils de\u0301pendent pour leur nourriture de la photosynthe\u0300se des plantes. \u201cIl faut prendre conscience que nous aussi, humains, fonctionnons a\u0300 l\u2019e\u0301nergie solaire\u201d, s\u2019amuse Daniel Lincot, chercheur e\u0301me\u0301rite au CNRS.<\/p>\n

C\u2019est cette me\u0301canique qu\u2019est venue perturber l\u2019activite\u0301 humaine depuis le de\u0301but de l\u2019e\u0300re industrielle. En exploitant le charbon, le gaz et le pe\u0301trole, les humains ont rela\u0302che\u0301 dans l\u2019atmosphe\u0300re le carbone \u2013 fruit de la photosynthe\u0300se \u2013 qui s\u2019est accumule\u0301 dans les couches ge\u0301ologiques il y a 300 a\u0300 70 millions d\u2019anne\u0301es. Entre 1750 et 2022, les teneurs en CO2 dans l\u2019atmosphe\u0300re sont ainsi passe\u0301es de 280 parties par million (ppm, nombre de mole\u0301cules par me\u0300tre cube d\u2019air) a\u0300 416 ppm. Une plus grande partie de la chaleur solaire est donc retenue dans les basses couches de l\u2019atmosphe\u0300re. L\u2019effet de serre se renforce si bien que, depuis 1850, la tempe\u0301rature de la plane\u0300te a augmente\u0301 de 1,1 \u00b0C, sans que le Soleil en soit responsable.<\/p>\n

Un bestiaire de milliers d\u2019espe\u0300ces de mole\u0301cules<\/b><\/p>\n

Avec la cre\u0301ation du Groupe d\u2019experts intergouvernemental sur l\u2019e\u0301volution du climat (Giec) en 1988, la communaute\u0301 des climatologues a pu se pencher plus attentivement sur la chimie atmosphe\u0301rique afin de mieux comprendre ce qui absorbe le rayonnement solaire, et donc rafrai\u0302chit l\u2019atmosphe\u0300re, et ce qui retient la chaleur sur Terre. Les principaux gaz a\u0300 effet de serre sont de\u0301sormais mesure\u0301s pre\u0301cise\u0301ment. Et par ballons-sondes, avions \u201crenifleurs\u201d, satellites e\u0301quipe\u0301s de lasers, les climatologues ont de\u0301couvert un ve\u0301ritable bestiaire de plusieurs milliers d\u2019espe\u0300ces diffe\u0301rentes de mole\u0301cules, bacte\u0301ries, particules s\u2019e\u0301battant au-dessus de nos te\u0302tes, notamment dans les nuages, forme\u0301s \u2013 rappelons-le \u2013 par l\u2019e\u0301vaporation de l\u2019eau au-dessus des oce\u0301ans re\u0301chauffe\u0301s par le Soleil.<\/p>\n

\u201cC\u2019est un univers extre\u0302me, ou\u0300 le fort rayonnement solaire et la pre\u0301sence d\u2019oxydants puissants provoquent des changements tre\u0300s rapides entre phases gazeuse, solide, liquide\u201d, expose Anne-Marie Delort, directrice de recherche a\u0300 l\u2019Universite\u0301 Blaise-Pascal de Clermont-Ferrand. Ces oxydants sont de nature tre\u0300s diverse. Ainsi, dans les gouttelettes des nuages, des mole\u0301cules de me\u0301thanol peuvent constituer du formalde\u0301hyde, toxique, puis de l\u2019acide formique et enfin, en bout de processus, du dioxyde de carbone.<\/p>\n

Houssni Lamkaddam, chercheur a\u0300 l\u2019Institut Paul-Scherrer, en Suisse, a reconstitue\u0301 le devenir d\u2019une mole\u0301cule naturellement e\u0301mise par les arbres, l\u2019isopre\u0300ne, dans cet univers d\u2019eau et surtout d\u2019air baigne\u0301 par le rayonnement solaire. Il explique que \u201cce compose\u0301 est absorbe\u0301 par les gouttelettes d\u2019eau, puis subit une double oxydation dans les phases cycliques d\u2019e\u0301vaporation et de recondensation du nuage, formant des quantite\u0301s conside\u0301rables d\u2019ae\u0301rosols solides organiques\u201d, ces me\u0301langes de particules liquides ou solides en suspension. L\u2019e\u0301quipe suisse a pu de\u0301montrer que 70 % des isopre\u0300nes e\u0301mis se transforment ainsi en ae\u0301rosols, du moins dans les conditions choisies pour l\u2019expe\u0301rience, celles d\u2019un nuage bas sous les tropiques.<\/p>\n

Mais ces milliards de tonnes d\u2019ae\u0301rosols e\u0301mises en permanence par des sources naturelles (ve\u0301ge\u0301taux, volcanisme, e\u0301rosion des sols) ou humaines (carbone suie, me\u0301thane, CO2) font-ils e\u0301cran au rayonnement solaire, ou retiennent-ils la chaleur ? Remis en 2022, le sixie\u0300me rapport du Giec a statue\u0301 sur leur ro\u0302le re\u0301el. \u201cIl indique nettement que ces particules fines cause\u0301es par la pollution sont responsables d\u2019environ un tiers du re\u0301chauffement global, affirme Sophie Szopa. Me\u0302me si de nombreuses incertitudes demeurent.\u201d Difficile en effet d\u2019y voir clair dans un nombre infini d\u2019interactions entre des phe\u0301nome\u0300nes globaux. L\u2019augmentation de la tempe\u0301rature modifie par exemple le cycle de l\u2019eau, favorisant la formation des nuages, et donc les pre\u0301cipitations, qui nettoient l\u2019atmosphe\u0300re de ses ae\u0301rosols. Mais ceux-ci perturbent la formation des microgouttelettes a\u0300 l\u2019origine de la pluie !<\/p>\n

Pollution et changement climatique, me\u0302me combat<\/b><\/p>\n

Une certitude cependant : la pollution atmosphe\u0301rique anthropique, locale et e\u0301phe\u0301me\u0300re, est fortement corre\u0301le\u0301e avec le changement climatique, global et pe\u0301renne. Le gaz qui en est le marqueur est l\u2019ozone. \u201cDans les basses couches de l\u2019atmosphe\u0300re, c\u2019est un oxydant qui affecte les poumons humains et re\u0301duit les rendements des cultures, rappelle Antoine Trouche, inge\u0301nieur a\u0300 Airparif, l\u2019organisme de surveillance de la qualite\u0301 de l\u2019air en I\u0302le-de-France. Il est cre\u0301e\u0301 par la dissociation, ope\u0301re\u0301e par le rayonnement solaire, des oxydes d\u2019azote et de compose\u0301s organiques volatils (COV) e\u0301mis par le trafic routier.\u201d La lutte contre la pollution de l\u2019air a\u0300 l\u2019e\u0301chelle locale rejoint ainsi le combat contre le changement climatique. Ainsi, la limitation a\u0300 1,5 \u00b0C de la hausse des tempe\u0301ratures a\u0300 l\u2019horizon 2100 permettra aussi de faire baisser de 12 % les particules fines et de 30 % l\u2019ozone ne\u0301faste des basses couches de l\u2019atmosphe\u0300re. Une chose est su\u0302re : les interactions entre Soleil et atmosphe\u0300re, si complexes, fournissent aux climatologues et chimistes un immense terrain pour les recherches a\u0300 venir…<\/p>\n

Le double jeu du dioxyde de soufre<\/b><\/p>\n

Depuis les anne\u0301es 1960, la lutte contre la pollution est un enjeu de sante\u0301 publique. L\u2019OMS recense chaque anne\u0301e 7 millions de morts pre\u0301mature\u0301es a\u0300 cause des e\u0301missions de particules lie\u0301es aux transports, au chauffage et a\u0300 l\u2019industrie. Parmi ces dernie\u0300res, les oxydes de soufre (SO2) sont particulie\u0300rement vise\u0301s pour leurs effets de\u0301le\u0301te\u0300res tant sur l\u2019appareil respiratoire des humains que sur les ve\u0301ge\u0301taux, par l\u2019entremise des pluies acides.<\/p>\n

La de\u0301sulfuration des e\u0301nergies fossiles, impose\u0301e il y a un demi-sie\u0300cle, a certes entrai\u0302ne\u0301 une re\u0301duction des e\u0301missions a\u0300 l\u2019e\u0301chelle de la plane\u0300te \u2013 variable selon le stade de de\u0301veloppement des pays. Mais elle a e\u0301galement conduit a\u0300 une augmentation de la tempe\u0301rature mondiale. Le dioxyde de soufre (SO2) constitue en effet un bouclier efficace contre le rayonnement solaire. Pour preuve : en 1991, l\u2019e\u0301ruption du volcan Pinatubo (Philippines) a provoque\u0301 une baisse mondiale des tempe\u0301ratures de 0,4 \u00b0C pendant deux ans, du fait de ses rejets de matie\u0300res soufre\u0301es. Le Giec estime que la diminution du SO2 dans l\u2019atmosphe\u0300re a provoque\u0301, en cinquante ans, une hausse supple\u0301mentaire des tempe\u0301ratures de 0,5 \u00b0C. Conclusion des climatologues : la baisse des polluants locaux doit se faire conjointement avec celle des e\u0301missions de gaz a\u0300 effet de serre. Ce qui n\u2019est pas le cas aujourd\u2019hui : alors que les e\u0301missions de SO2 ont drastiquement baisse\u0301, celles de CO2 continuent de grimper.<\/p>\n

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Africa-Press – Mali. Cet article est issu du magazine Les Indispensables de Sciences et Avenir n\u00b0214 date\u0301 juillet\/ septembre 2023. Le vent, les nuages, la pluie, l\u2019air qu\u2019on respire… tout vient du Soleil ! 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