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La mésosphère s’affaisse, révèle une étude sans précédent de la NASA

Crédits : Wikimedia Commons.

Dans un précédent article, nous évoquions les travaux d’une équipe de scientifiques qui démontraient la présence d’une contraction globale de la stratosphère provoquée par l’augmentation des gaz à effet de serre (GES) dans l’air. Une étude de la NASA parue dans le Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics prolonge désormais ces résultats à la mésosphère, la couche d’atmosphère située juste au-dessus.

Comme pour la stratosphère, les calculs physiques ont anticipé cette évolution dès les années 1970 comme une réponse à changement climatique dû aux gaz à effet de serre. En effet, en retenant la chaleur dans la basse atmosphère, les GES induisent un refroidissement des niveaux supérieurs. Or, un gaz plus froid est également un gaz plus dense. Il occupe donc un volume moindre, d’où la contraction.

Toutefois, l’observation de ces tendances reste complexe car l’altitude très élevée de la mésosphère (entre 50 et 80 kilomètres) et le manque de mesures in situ limitent notre habilité à travailler un suivi précis. En tirant parti des données recueillies par trois satellites depuis une vingtaine d’années, un groupe de chercheurs a néanmoins pu dresser un tableau signifiant des changements survenus près des pôles au cours des dernières décennies. Tandis que de précédents travaux avaient déjà noté la présence d’un refroidissement dans la mésosphère, c’est la première fois qu’une étude le détaille sur une période aussi longue tout en observant la contraction qui lui est associée.

mésosphère
Nuages noctulescents. Crédits : flickr.

Contraction et refroidissement de la mésosphère : des implications concrètes

Les résultats montrent que la température et l’altitude des niveaux de pression ont toutes les deux diminué à mesure que les GES augmentaient. Dans leur papier, les auteurs rapportent un refroidissement moyen de 1 à 2 °C par décennie associé à une contraction de 100 à 200 mètres par décennie. Il s’agit là d’une confirmation irrécusable de ce que montrent les modèles climatiques depuis plusieurs décennies. Toutefois, on peut se demander en quoi des changements qui surviennent aussi haut dans l’atmosphère terrestre pourraient être influents ou problématiques.

Une des raisons est qu’avec le tassement des couches supérieures, la densité à un niveau d’altitude donné diminue. La friction amenée par les molécules d’air sur les satellites en orbite basse s’affaiblit alors en conséquence, ce qui influence leur trajectoire. Par ailleurs, le refroidissement de la mésosphère favorise la présence de nuages noctulescents, lesquels sont dotés d’un puissant effet de serre. Par conséquent, si la survenue croissante de ces majestueux nuages à des latitudes de plus en plus basses fait le bonheur des photographes, elle rappelle aussi la disproportion de notre influence sur l’environnement ; depuis les plus profonds planchers océaniques jusqu’aux couches les plus élevées de l’atmosphère.

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