Nouvelle étude scientifique : ce que cache le carbone organique de notre atmosphère !

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L’importance du carbone organique dans l’étude du climat

Une bonne connaissance de la charge et de la composition de l’aérosol dans l’atmosphère est cruciale pour comprendre l’évolution du climat. Alors que l’évolution de la fraction soufrée et azotée de l’aérosol au 20ième siècle est relativement bien documentée, ce n’est pas le cas pour la fraction organique. Sa source, son évolution et son impact sur le climat restent largement méconnus.

Percée scientifique grâce aux carottes de glace du Mont Elbrus

Des analyses chimiques de carottes de glace extraites au Mont Elbrus en 2009 ont ouvert une fenêtre sur l’évolution du carbone organique dissous (DOC) et de sa signature en 14C au cours du 20ième siècle. Ces analyses ont permis de distinguer le carbone issu de la biomasse de celui provenant des combustibles fossiles, une distinction cruciale pour comprendre les sources de carbone organique.

Adaptation de la mesure du 14C

L’une des avancées majeures de cette recherche a été l’adaptation de la mesure du 14C aux très faibles masses de carbone présentes dans la glace de haute altitude. Cette adaptation a permis de révéler que la fraction de carbone moderne (F14C) de la glace déposée avant 1950 diminue sensiblement dans les années 60, reflétant les changements dans les sources de carbone organique atmosphérique.

L’impact des activités humaines et la source biogénique

L’étude montre que pour la période 1955-1980, la contribution anthropique au DOC était de 32% en été et de 47% en hiver. En été, le carbone organique volatil émis par la végétation représente la source biogénique majeure (68%) du DOC, confirmant le rôle prépondérant de la nature dans la composition de l’aérosol organique. En hiver, une contribution significative provient de la combustion du bois, illustrant l’impact des activités humaines sur la composition de l’atmosphère.

Evolution passée des teneurs en carbone moderne pour le CO2 atmosphérique et le carbone organique dissous de la glace du Caucase  De 1925 à 1985 (A), de 1950 à 1980 en été (B), de 1950 à 1980 en hiver (C). © Legrand et al.
Evolution passée des teneurs en carbone moderne pour le CO2 atmosphérique et le carbone organique dissous de la glace du Caucase De 1925 à 1985 (A), de 1950 à 1980 en été (B), de 1950 à 1980 en hiver (C). © Legrand et al.

Une confirmation à l’échelle européenne

Ces résultats, qui concernent le sud-est de l’Europe, font écho à une étude précédente réalisée dans les Alpes pour l’Europe de l’Ouest. Ensemble, elles confirment l’omniprésence de la source biogénique de DOC dans l’atmosphère européenne, quelle que soit la saison. Cette découverte souligne l’importance des écosystèmes naturels dans la régulation de la composition atmosphérique et, par extension, dans le contrôle du climat à l’échelle continentale.

Cette recherche marque une avancée significative dans notre compréhension du cycle du carbone et de son impact sur le climat. Elle met en lumière l’interaction complexe entre les activités humaines et les sources naturelles de carbone organique, une dynamique qui joue un rôle crucial dans l’évolution de notre atmosphère et de notre climat.

Source de l’étude : https://doi.org/10.1029/2023JD040121

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Eric GARLETTI
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