Mini-Fresques, l'APP Climat 2020

Les aérosols liés à l'activité humaine sont responsable d'un refroidissement du climat : d'après le GIEC, ils seraient la cause d'un forçage radiatif correspondant à -1,2 W/m². Ainsi, les aérosols ont partiellement masqué les effets des gaz à effet de serre, qui eux réchauffent le climat (forçage radiatif de +2,3 W/m² d'après le GIEC).

Il est projeté que, suite aux lois concernant la qualité de l'air, les émissions d'aérosols diminuent. On observera alors une augmentation de la température encore plus importante puisque les effets des GES seront moins masqués par ceux des aérosols.

Les aérosols sont des petites particules liquides ou solides en suspension dans l'atmosphère (sauf les nuages et la pluie). Il en existe d'origine naturelle : sels marins, poussière désertique, particules issues d'éruptions volcaniques,... Et d'autres d'origine anthropique tel les sulfates, les nitrates, et les aérosols carbonés (suie et particules de carbone) qui sont souvent issus de la combustion d'énergie fossile ; ou encore les particules issues des feux de forêts. Les aérosols sont donc très variés, que ce soit par leurs compositions, leurs tailles, ou leurs propriétés. En général, les aérosols ont une durée de vie assez courte : de un jour à une semaine dans la troposphère, et allant jusqu'à un an dans la stratosphère.

Ils ont des effets importants sur notre climat à cause de leurs interaction avec les radiations solaires et avec les nuages.

1) Effets directs

Diffusion : les aérosols présents dans l'atmosphère diffusent le radiations solaires. Certaines sont renvoyées dans l'espace. Il y a donc moins de radiation solaires qui atteignent la Terre, cela résulte en un refroidissement de la surface de la Terre.

Absorption : les sulfates présents dans l'atmosphère peuvent aussi absorber les radiations solaires. Alors, l'atmosphère se réchauffe.

Ces propriétés diffusantes et absorbantes des aérosols dépendent beaucoup du type d'aérosol. Par exemple, les aérosols sulfatés ont des propriétés diffusantes très importante, et ils n'absorbent quasiment aucun rayonnement. Au contraire, les aérosols carbonés comme la suie est particulièrement absorbante.

2) Effets indirects

En agissant sur l'atmosphère et notamment les nuages, les aérosols modifient notre climat.

Les particules des aérosols constituent des noyaux de condensation (ou de glaciation) pour les gouttelettes formant les nuages. Les aérosols modifient donc les propriétés microphysiques des nuages : taille et quantité des gouttelettes (ou cristaux) d'eau, par exemple. Cela entraîne des modifications des propriétés optiques du nuage : un nombre plus important de gouttelettes d'eau renvoie plus de rayonnements solaires dans l'espace.

Les aérosols agissent également sur l'état de l'eau dans les nuages. Ils on un effet sur les nuages de glace, ou sur les nuages mixtes contenant à la fois de l'eau liquide et sous forme de glace, mais cet effet est encore assez mal compris.

Ces effets sont plus difficiles à quantifier que les effets directs, mais à ce jour on considère qu'ils résultent en un refroidissement du climat.

Les aérosols ont un impact important sur le climat. De plus, de par leur durée de vie courte et leur fort lien avec l'industrie, ils ont des effets très localisés. Ils sont donc suspectés, en plus d'un refroidissement du climat, de modifier les précipitations dans certaines régions. La diminution attendue des aérosols dans l'atmosphère, due aux politiques relatives à la qualité de l'air, diminuerait ces effets et résulterait en une augmentation de la température (car les conséquences des gaz à effets de serre ne seraient plus partiellement contrebalancés par le refroidissement lié aux aérosols).