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La concentration atmosphérique en hydrogène moléculaire a augmenté de 70 % au cours du siècle dernier

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Crédits : Wikimedia Commons.

L’analyse d’échantillons de glace prélevés sur les mégadunes de l’Antarctique montre que la quantité d’hydrogène moléculaire présent dans l’atmosphère a fortement augmenté au cours des 150 dernières années. Les résultats paraissent dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) ce 7 septembre.

Le prélèvement de carottes de glace au niveau des calottes polaires permet de remonter à la composition atmosphérique du passé avec une très grande précision. Parmi les différents gaz analysés, on retrouve notamment le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) et le protoxyde d’azote (N2O). Trois gaz à effet de serre rendus célèbres par la problématique climat-énergie.

Mais les scientifiques étudient également tout un ensemble de composés moins connus. À cet égard, une équipe de chercheurs a récemment reconstitué la teneur de l’air en hydrogène moléculaire (H2) – aussi appelé dihydrogène – entre 1852 et 2003. Jusqu’à présent mal connue, celle-ci influence pourtant la durée de vie de certains gaz à effet de serre, donc le rythme du réchauffement global, ainsi que la pollution à l’ozone troposphérique.

L’hydrogène moléculaire en augmentation rapide et continue

Les mesures ont révélé que la concentration atmosphérique en H2 est passée de 330 à 550 ppb (parties par milliards) sur la période d’étude. Cette augmentation de 70 % qui se poursuit à un rythme quasi constant tient pour la majeure partie aux activités humaines. En particulier, à la combustion de la biomasse et au secteur du transport qui émettent également d’importantes quantités de monoxyde de carbone (CO).

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Évolution de la concentration en H2 atmosphérique entre 1852 et 2003, selon deux traitements statistiques des données issues des glaces. Les carrés, croix et ronds situent les mesures récentes, avec prélèvement direct dans l’atmosphère. Notez la hausse très nette depuis la révolution industrielle. Crédits : John Patterson & al. 2021.

Mais un point reste pour le moment sans réponse claire. « Les politiques gouvernementales sur les émissions des pots d’échappement ont conduit à une diminution du monoxyde de carbone présent dans l’atmosphère », explique John Patterson, auteur principal du papier. « Nous aurions donc dû nous attendre au même impact sur l’hydrogène moléculaire, mais cela ne semble pas être le cas ».

En effet, le monoxyde de carbone et le dihydrogène apparaissent en même temps lors des réactions de combustion. En ce qui concerne le trafic automobile, l’un est donc nécessairement relié à l’autre.

« Il n’y a aucun élément de preuve qui montre que les émissions d’hydrogène moléculaire dans l’atmosphère ont diminué au vingtième siècle, nous sous-estimons donc probablement certaines sources de gaz non automobiles », ajoute le scientifique. Une piste est que de plus en plus de personnes se tournent vers des énergies zéro carbone basées sur l’hydrogène, créant ainsi une source nouvelle de H2 pour l’atmosphère. De futurs travaux seront nécessaires pour résoudre cette contradiction apparente.