La fumée des grands feux de forêt semble affecter la couche d’ozone
La couche d’ozone est souvent considérée comme un exemple de réussite de l’action humaine visant à remédier à une situation d’urgence climatique, mais il se peut malheureusement que nous soyons en train de ruiner nos efforts. Une nouvelle étude montre que la fumée dégagée par les incendies de forêt peut appauvrir davantage la couche d’ozone, retardant ainsi sa reconstitution.
Image d’entête : en Australie, Sydney est encerclée par d’énormes feux de brousse qui l’enveloppent de fumée le 21 décembre 2019. (Orbital Horizon/ Copernicus Sentinel Data 2020/ Gallo Images)
La couche d’ozone se trouve dans la basse stratosphère de la Terre, à des altitudes comprises entre 15 et 35 km, et reflète une grande partie des rayons UV nocifs du soleil. Cela contribue à rendre la planète habitable, mais au milieu des années 1980, un trou a été découvert dans cette couche. En quelques années, le monde s’est réuni pour signer le protocole de Montréal, qui interdit l’utilisation des CFC qui détruisent la couche d’ozone. Depuis lors, le trou d’ozone n’a cessé de se résorber, tant bien que mal, empêchant certains des pires scénarios climatiques.
Mais malheureusement, les symptômes de la crise climatique actuelle menacent de réduire à néant ces efforts. Fin 2019 et au début de 2020, une grande partie de l’Australie a été touchée par des incendies de forêt. Plus de 24 millions d’hectares de terres ont été brûlées, et plus d’un million de tonnes de particules de fumée ont été projetées dans l’atmosphère, atteignant une hauteur de 35 km, soit la région supérieure de la couche d’ozone.
De précédents travaux ayant établi que la fumée des éruptions volcaniques peut déclencher des réactions chimiques qui dissolvent l’ozone, les chercheurs ont cherché à savoir si la fumée des feux de forêt pouvait faire de même.
Le premier indice est apparu en mars 2020, juste après l’extinction des incendies. Les données satellitaires ont montré que les niveaux de dioxyde d’azote dans la stratosphère avaient chuté de manière significative, marquant un record à la baisse au cours des 20 dernières années d’observation. Cette baisse est une preuve irréfutable d’une réaction chimique particulière par laquelle la fumée volcanique dégrade l’ozone.
La fumée des feux de brousse recouvre la côte sud-est de l’Australie pendant les incendies de forêt en 2020. (NASA)
Dans la chimie atmosphérique normale, le pentoxyde de diazote réagit avec la lumière du soleil pour produire une gamme de substances azotées. L’un de ces produits finaux est le dioxyde d’azote, qui se lie aux composés chlorés, les empêchant de détruire l’ozone.
Mais lorsque les particules émises entrent dans le mélange, elles interrompent cette chimie. Les particules de fumée convertissent le pentoxyde d’azote en acide nitrique, ce qui signifie qu’il n’en reste plus autant pour former du dioxyde d’azote. Le chlore, quant à lui, forme davantage de monoxyde de chlore, un puissant destructeur d’ozone.
Pour déterminer si la fumée des incendies de forêt procède de la même manière, l’équipe a effectué des simulations complexes des réactions chimiques atmosphériques et elle a examiné les modèles avec et sans ajout d’énormes nuages de particules de fumée. Et effectivement, tous les modèles contenant de la fumée ont affiché une baisse spectaculaire du dioxyde d’azote.
Selon Susan Solomon, auteur principal de l’étude :
Le comportement que nous avons observé, à savoir de plus en plus d’aérosols et de moins en moins de dioxyde d’azote, tant dans le modèle que dans les données, est une fantastique empreinte. C’est la première fois que la science établit un mécanisme chimique reliant la fumée des feux de forêt à l’appauvrissement de la couche d’ozone. Ce n’est peut-être qu’un mécanisme chimique parmi d’autres, mais il est clairement présent.
L’équipe a estimé que cette fumée aurait appauvri la colonne d’ozone à hauteur de 1 %. Étant donné que le trou d’ozone se résorbe à un rythme d’environ 1 à 3 % par décennie, cet événement annule effectivement une grande partie de la résorption effectuée au cours des 10 dernières années.
L’appauvrissement de la couche d’ozone n’est pas le seul effet sur le climat des feux de forêt de cette ampleur. Selon une étude réalisée l’année dernière, ces incendies ont libéré quelque 788 millions de tonnes de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, tandis qu’une autre étude a révélé que certaines parties de la stratosphère se sont réchauffées de 2 °C pendant 6 mois.
Pire encore, on s’attend à ce que les grands incendies de forêt augmentent en fréquence à mesure que le climat change, et leurs effets sur l’environnement servent à accélérer ce changement climatique, créant ainsi un cercle vicieux. En acquérant une meilleure idée de ces processus, nous serons mieux préparés.
L’étude publiée dans The Proceedings of the National Academy of Sciences : On the stratospheric chemistry of midlatitude wildfire smoke et présentée sur le site du Massachusetts Institute of Technology : Study reveals chemical link between wildfire smoke and ozone depletion.
