Une équipe de chimistes de l'atmosphère s'est rapprochée de ce qui est considéré comme le "Saint Graal" de la science du changement climatique: les toutes premières détections directes de particules biologiques dans les nuages de glace. Expérience Ice in Clouds - Layer Clouds (ICE-L) a monté un spectromètre de masse sur un avion C-130 et a effectué une série de vols à grande vitesse à travers un type de nuage connu sous le nom de nuage de vagues. L'analyse des cristaux de glace a révélé que les particules qui ont commencé leur croissance étaient constituées presque entièrement de poussière ou de matériel biologique tel que des bactéries, des spores fongiques et du matériel végétal. Bien que l'on sache depuis longtemps que les micro-organismes deviennent aériens et parcourent de grandes distances, cette étude est la première à fournir des données directes sur la façon dont ils agissent pour influencer la formation des nuages.
L'équipe, dirigée par Kimberly Prather et Kerri Pratt de l'Université de Californie à San Diego, Scripps Institution of Oceanography, a effectué des mesures in situ des résidus de cristaux de glace dans les nuages et a constaté que la moitié étaient des poussières minérales et environ un tiers étaient constituées de minéraux. des ions mélangés à de l'azote, du phosphore et du carbone, éléments caractéristiques de la matière biologique.
La vitesse seconde par seconde de l'analyse a permis aux chercheurs de faire la distinction entre les gouttelettes d'eau et les particules de glace. Les noyaux de glace sont plus rares que les noyaux de gouttelettes.
L'équipe a démontré que la poussière et le matériel biologique forment en effet les noyaux de ces particules de glace, ce qui auparavant ne pouvait être simulé que lors d'expériences en laboratoire.
"Cela a vraiment été une sorte de mesure du Saint-Graal pour nous", a déclaré Prather.
«Comprendre quelles particules forment des noyaux de glace, et qui ont des concentrations extrêmement faibles et sont intrinsèquement difficiles à mesurer, signifie que vous pouvez commencer à comprendre les processus qui entraînent des précipitations. Toute nouvelle information que vous pouvez obtenir est essentielle. »
Les résultats suggèrent que les particules biologiques qui sont emportées par les tempêtes de poussière contribuent à induire la formation de glace de nuage et que leur région d'origine fait une différence. Les preuves suggèrent de plus en plus que la poussière transportée d'Asie pourrait influencer les précipitations en Amérique du Nord, par exemple.
Les chercheurs espèrent utiliser les données ICE-L pour concevoir de futures études synchronisées avec des événements où ces particules pourraient jouer un rôle plus important dans le déclenchement de la pluie ou des chutes de neige.
«Si nous comprenons les sources des particules qui nucléent les nuages et leur abondance relative, nous pouvons déterminer leur impact sur le climat», a déclaré Pratt, auteur principal de l'article.
Les effets de minuscules particules en suspension dans l'air appelées aérosols sur la formation des nuages ont été parmi les aspects les plus difficiles à comprendre pour les scientifiques.
Dans la science du changement climatique, qui tire nombre de ses projections de simulations informatiques des phénomènes climatiques, les interactions entre les aérosols et les nuages représentent ce que les scientifiques considèrent comme la plus grande incertitude dans la modélisation des prévisions pour l'avenir.
"En échantillonnant les nuages en temps réel à partir d'un avion, ces enquêteurs ont pu obtenir des informations sur les particules de glace dans les nuages à un niveau de détail sans précédent", a déclaré Anne-Marie Schmoltner de la Division des sciences de l'atmosphère de la NSF, qui a financé la recherche.
Source: EurekAlert
