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Asie : comment les feux de forêt augmentent les nuages bas

Crédits : Pxhere.

De récents travaux ont montré que les fumées issues des feux de forêt avaient un impact considérable sur les nuages bas en Asie du Sud, une région sensible qui abrite près de 300 millions de personnes. Les résultats ont été publiés en accès libre dans la revue scientifique Nature Communications.

Les formations nuageuses dépendent de façon fondamentale des innombrables particules en suspension dans notre atmosphère. En effet, pour se former, les gouttes d’eau et les cristaux de glace nécessitent la présence d’un embryon particulaire, aussi appelé aérosol, à partir duquel le processus de nucléation va pouvoir débuter. Cependant, en raison de la complexité et de la multitude d’interactions entre les aérosols et les nuages, diverses questions et incertitudes persistent encore à l’heure actuelle.

Mise en évidence d’une influence forte des incendies sur les nuages bas

Dans une étude récente, des chercheurs ont précisé le rôle que pouvaient avoir les feux de forêt sur les nuages bas. Étant donné l’importante quantité d’aérosols libérée régionalement au moment des incendies, on supposait une réaction de la couverture nuageuse. En recoupant observations et simulations numériques sur un domaine géographique de 500 000 kilomètres carrés localisé en Asie du Sud, les scientifiques ont désormais démontré que les particules émises augmentaient très nettement la quantité de nuages bas entre l’hiver et le printemps.

nuages
Schéma de l’interaction décrite par l’étude. Le panache de particules apparaît en gris. Le réchauffement d’altitude (rouge, SW Heating), le refroidissement de basse couche (bleu, Dimming) et leur influence sur l’apporte d’humidité par la circulation de mousson (flèches en bleu) sont également présentés. Notez également le soulèvement orographique. Crédits : Ke Ding & coll. 2021.

Avec ses quelque 270 millions de personnes, la région d’étude constitue un domaine sensible en termes d’impacts et de conséquences. Non seulement les fumées d’incendies sont fréquentes, mais leur influence sur les nuages bas peut entraîner des pertes socio-économiques considérables, en réduisant par exemple la production agricole ou la génération d’énergie photovoltaïque. Il ne s’agit donc pas uniquement de considérations météorologiques ou climatiques. Néanmoins, comment les particules émises par les incendies en viennent-elles à favoriser la présence de nuages bas de type stratus ou stratocumulus ?

Une interaction synergique entre les aérosols, le rayonnement solaire et la circulation de mousson

Il apparaît que l’effet principal tient à l’interaction entre la couche d’aérosols et le rayonnement solaire. L’absorption de ce dernier par les particules de suie conduit à un réchauffement en altitude et, en contrepartie, à un refroidissement en surface. La présence de ces anomalies de température modifie le régime de vent de sorte à amener un surplus d’humidité depuis l’océan et provoque une stabilisation de l’atmosphère, deux éléments favorables aux nuages bas. Cet effet est renforcé par la présence de montagnes, lesquelles favorisent le soulèvement et le blocage des nuages en amont.

« Bien que de nombreuses études se soient concentrées sur l’interaction aérosols-nuage, nous constatons que l’effet aérosols-rayonnement, en particulier celui des particules de suie absorbantes, joue un rôle dominant sur l’augmentation des nuages bas en Asie du Sud-Est », souligne Yafang Cheng, l’un des coauteurs de l’étude. « Cela confirme notre hypothèse récente selon laquelle les interactions aérosols-nuage ont tendance à saturer aux forts taux d’aérosols, alors que la force des interactions aérosols-rayonnement continue d’augmenter et joue un rôle plus important dans les épisodes et régions très pollués ».