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Comment le réchauffement planétaire conduit à une dégradation de la qualité de l’air

Crédits : pixabay.

Des chercheurs de l’Université de Californie à Riverside (États-Unis) démontrent comment un climat plus chaud conduit – toutes choses égales par ailleurs – à une dégradation de la qualité de l’air. Les moyennes latitudes de l’hémisphère nord sont particulièrement concernées. L’étude a été publiée le 4 février dernier dans la revue scientifique Nature Climate Change.

Tandis que le rejet de gaz à effet de serre par les activités humaines provoque un réchauffement du climat, le rejet d’aérosols – petites particules en suspension dans l’air – tend au contraire à le refroidir en augmentant l’albédo de la planète.

Le premier effet domine sur le second, d’où la hausse des températures que l’on observe. À ce jour, on estime que l’effet refroidissant des aérosols a compensé ~ 40 % du réchauffement attribuable aux gaz à effet de serre, au global. Cependant, la marge d’incertitude est élevée. Par ailleurs, en plus d’avoir un effet substantiel sur le système climatique, ces particules ont un impact sanitaire majeur via les pics de pollution.

L’Asie est particulièrement touchée, ainsi qu’en témoignent les nombreuses occurrences de smogs englobant certaines villes de Chine ou d’Inde. La concentration en particules atteint des valeurs ahurissantes. La population est alors exposée à un risque accru de maladies cardiaques, respiratoires, etc. L’Europe et l’Amérique sont également concernées, bien que dans de moindres proportions. Récemment, une étude quantifiait à plus de 3 millions par an le nombre de morts prématurées dues à la pollution aux particules fines.

Une atmosphère plus facilement polluée en climat plus chaud

Dans ce contexte à forts enjeux socio-économiques, une des questions qui se posent est de savoir comment le changement climatique va influer sur la qualité de l’air. Dans une étude parue le 4 février dernier, des scientifiques ont traité le problème. Pour ce faire, ils ont utilisé un modèle climatique de pointe – nommé CAM v5 pour Community Atmosphere Model version 5. Leurs résultats indiquent que le réchauffement global conduit – toutes choses égales par ailleurs – à une hausse globale de la quantité d’aérosols présents dans l’air. En particulier aux moyennes latitudes de l’hémisphère nord et en saison chaude (juin-juillet-août).

pollution chine
Crédits : iStock

Le mécanisme mis en jeu fait intervenir le réchauffement différentiel entre les zones continentales et océaniques. En effet, les terres se réchauffent plus fortement que les océans. Une structure bien prédite par les modèles et confirmée par les observations. Elle provoque un bouleversement du cycle hydrologique sur les continents.

Dans les simulations effectuées par les chercheurs, on observe une diminution de l’humidité et des nuages bas. Celle-ci aboutit à une réduction des précipitations de grande échelle. Le lessivage par les précipitations étant le processus majeur par lequel l’atmosphère est purifiée, leur diminution s’associe à une dégradation de la qualité de l’air. Dit autrement, l’aridité continentale s’intensifie. En outre, en comparant les diverses simulations effectuées, on note que plus le réchauffement global est marqué, plus ce processus l’est également.

Qualité de l’air : des contraintes pour l’avenir

Un point faible qui ressort assez vite du papier concerne une hypothèse posée par les auteurs. Celle que le rejet d’aérosols par les activités humaines reste constant au cours du temps. « Cela ne sera probablement pas le cas car on souhaite fortement réduire la pollution de l’air, ce qui implique de réduire les émissions anthropiques d’aérosols », confie Robert J. Hallen, auteur principal de l’étude.

Les résultats obtenus restent toutefois d’un grand intérêt. Notamment parce qu’ils indiquent que pour atteindre un seuil donné de qualité de l’air, les réductions des émissions de particules devront être plus importantes à mesure que le changement climatique se poursuit. Ils révèlent enfin qu’une planète plus chaude est caractérisée par un lessivage moins efficace de l’atmosphère au-dessus des continents. Une caractéristique qui peut être d’intérêt dans l’étude des climats chauds du passé par exemple.

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