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L’augmentation des gaz à effet de serre entraîne une contraction de la stratosphère !

Crédits : NASA.

Pour la première fois, une équipe de scientifiques a démontré l’existence d’une contraction globale de la stratosphère liée à l’augmentation des gaz à effet de serre (GES) atmosphériques. Une diminution d’épaisseur qui ne serait pas sans conséquence… Les résultats paraissent le 5 mai dernier dans la revue scientifique Environmental Research Letters.

Si les gaz à effet de serre que nous émettons sont responsables d’un réchauffement de la basse atmosphère (i.e. de la troposphère, voir la figure plus bas), ils provoquent à l’inverse un refroidissement des couches situées au-dessus. Dit de façon très simplifiée, en gardant l’énergie près du sol, les GES additionnels privent l’atmosphère supérieure d’une fraction croissante de la chaleur rayonnée par la Terre.

En réponse à ces évolutions de température, la troposphère se dilate tandis que la stratosphère se contracte. Aussi, la limite entre les deux – la tropopause – se déplace vers des altitudes de plus en plus élevées. Bien que le gonflement de la basse atmosphère soit relativement bien documenté, sa contrepartie à plus haute altitude a au mieux été observée sur des zones et des périodes de temps limitées. Dans une nouvelle étude, des chercheurs ont désormais prouvé la présence d’une contraction stratosphérique globale et de long terme.

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La première couche de l’atmosphère est la troposphère (entre 0 et 12 kilomètres d’altitude). Au-dessus, on trouve la stratosphère (entre 12 et 50 kilomètres). Plus haut encore, la mésosphère (entre 50 et 80 kilomètres) et la thermosphère (entre 80 et 600 kilomètres). Les chiffres donnés sont indicatifs. Crédits : Wikimedia Commons.

Contraction globale de la stratosphère : une première preuve observationnelle

En utilisant plusieurs jeux d’observations satellitaires et un ensemble de simulations numériques, les auteurs ont trouvé qu’entre 1980 et 2018, l’épaisseur de la stratosphère avait en moyenne diminué de 400 mètres. Une évolution qui s’explique principalement par le refroidissement dû à l’augmentation de la concentration atmosphérique en GES. L’ozone ne jouant quant à lui qu’un rôle mineur, ainsi qu’en témoignent les résultats obtenus par l’équipe de scientifiques. En outre, dans un scénario futur où les émissions ne diminuent pas nettement, on s’attend à une réduction d’épaisseur supplémentaire d’environ 1,3 kilomètre d’ici 2080.

« Cette étude est la première preuve observationnelle de la contraction de la stratosphère et montre que la cause est en fait nos émissions de gaz à effet de serre plutôt que l’ozone » résume Paul Williams, chercheur à Université de Reading (Angleterre) qui n’a pas participé à l’étude. « Certains scientifiques ont commencé à nommer la haute atmosphère l’ignorosphère parce qu’elle est si mal étudiée. Ce nouveau document appuiera les arguments en faveur de meilleures observations de cette partie distante de l’atmosphère, mais d’une importance critique ».

De tels changements d’épaisseur et de densité dans les hautes couches de l’atmosphère ne sont pas sans implications pour nos activités en surface. En effet, ils ont le potentiel de perturber les trajectoires des satellites sur lesquels nous basons nombre de services, la transmission des ondes radio ou même le bon fonctionnement du système de GPS. Une liste non exhaustive qui justifie le besoin de travailler une compréhension ainsi qu’une quantification plus détaillées du phénomène.

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