Le lien inattendu entre le trou d'ozone et le réchauffement de l'Arctique

Le lien inattendu entre le trou d'ozone et le réchauffement de l'Arctique Les températures se réchauffent plus rapidement dans l'Arctique que partout ailleurs dans le monde. Les conduites d'eau et d'égout à Iqaluit, au Nunavut, se fissurent pendant l'hiver alors que le sol se déplace. LA PRESSE CANADIENNE / Sean Kilpatrick

Un de premières prévisions du modèle climatique de la façon dont le changement climatique d'origine humaine affecterait notre planète a montré que l'Arctique se réchaufferait environ deux à trois fois plus que la moyenne mondiale. Quarante ans plus tard, cette «amplification arctique» a été observée de première main.

Réchauffement record de l'Arctique et la déclin dramatique de la glace de mer avez de graves conséquences sur les écosystèmes sensibles dans la région.

Mais pourquoi l'Arctique s'est-il réchauffé plus que les tropiques et les latitudes moyennes?

Nous savons maintenant que cela est dû, en partie, à de minuscules concentrations de gaz à effet de serre très puissants - des substances qui appauvrissent la couche d'ozone comme les chlorofluorocarbures (CFC).

Un gaz étonnant?

La couche d'ozone est la couche protectrice de la stratosphère, située à environ 20 à 50 kilomètres au-dessus de la Terre, qui absorbe les rayons ultraviolets nocifs du soleil. Substances appauvrissant l'ozone sont de puissants gaz à effet de serre, mais ils sont plus connus pour leur effet dévastateur sur la couche d'ozone.

Ces produits chimiques ont été inventés dans les années 1920. Ils étaient présentés comme des «gaz miracles» utilisés comme réfrigérants, solvants et propulseurs dans les réfrigérateurs, les climatiseurs et les matériaux d'emballage. Ce n'est que dans les années 1980 que les scientifiques ont découvert un trou dans la couche d'ozone au-dessus de l'Antarctique qu'ils ont réalisé toute l'étendue de la nature appauvrissant la couche d'ozone de ces produits chimiques.

En 1987, 197 pays ont convenu d'éliminer progressivement leur utilisation de substances appauvrissant la couche d'ozone en ratifiant le Protocole de Montréal. Le succès de cet accord international historique a réduit les émissions de CFC à presque zéro; cependant, la récupération du trou d'ozone a été plus lente car les CFC restent dans l'atmosphère pendant des décennies.

En raison de l'effet des substances appauvrissant la couche d'ozone sur la couche d'ozone, les climatologues qui étudient ces produits chimiques et leurs impacts climatiques se sont concentrés sur les conséquences de l'appauvrissement de la couche d'ozone. L'impact climatique des substances qui appauvrissent la couche d'ozone elles-mêmes a généralement été considéré comme faible compte tenu des très petites concentrations de ces gaz dans l'atmosphère, et a été largement inexploré.

Expérimentation de modèles climatiques

Mes collègues et moi voulions comprendre comment les substances appauvrissant la couche d'ozone pouvaient avoir influencé le réchauffement de la fin du XXe siècle de 20 à 1995. Nous avons spécifiquement choisi cette période afin de saisir l'augmentation rapide des substances appauvrissant la couche d'ozone dans l'atmosphère au cours de cette période. . Depuis le début des années 2005, les concentrations atmosphériques sont en baisse.

Une façon dont les climatologues abordent des problèmes comme celui-ci est d'utiliser modèles informatiques de la Terre pour comprendre ce que les effets de différents phénomènes, tels que les éruptions volcaniques, et les gaz à effet de serre, tels que le méthane, pourraient avoir sur les températures de l'air, les schémas de circulation océanique, les précipitations, etc.

Le lien inattendu entre le trou d'ozone et le réchauffement de l'Arctique Un motoneigiste navigue sur la glace près d'Iqaluit, au Nunavut. LA PRESSE CANADIENNE / Sean Kilpatrick

Pour explorer la contribution des substances appauvrissant la couche d'ozone au réchauffement de la fin du XXe siècle, nous avons utilisé un modèle climatique sur la période de 20 à 1955. L'une des simulations a incorporé toutes les facteurs climatiques historiques - ceux qui réchauffent le climat, comme le dioxyde de carbone, le méthane, le protoxyde d'azote et les substances appauvrissant la couche d'ozone, et ceux qui refroidissent le climat, comme les particules volcaniques. La deuxième simulation a eu tous les facteurs climatiques historiques, à l'exception des substances appauvrissant la couche d'ozone.

C'est l'une des premières fois que le rôle des substances appauvrissant la couche d'ozone a été isolé. En règle générale, les expériences de modèles climatiques qui examinent les rôles des différents facteurs climatiques regrouperont tous les gaz à effet de serre ensemble.

La comparaison des deux modèles de simulation a révélé que le réchauffement climatique était réduit d'un tiers et le réchauffement de l'Arctique de moitié lorsque les substances appauvrissant la couche d'ozone n'étaient pas incluses dans notre simulation.

l'amplification de l'Arctique

Pourquoi les substances appauvrissant la couche d'ozone ont-elles un impact aussi important malgré leurs très faibles concentrations atmosphériques? Tout d'abord, ces produits chimiques sont très puissants gaz à effet de serre, un fait que nous connaissons depuis longtemps. Deuxièmement, à la fin du XXe siècle, le réchauffement dû au dioxyde de carbone est partiellement annulé par le refroidissement qui provient des particules dans l'atmosphère, permettant aux CFC et à d'autres substances appauvrissant la couche d'ozone de contribuer sensiblement au réchauffement.

Enfin, en ce qui concerne l'amplification arctique, nous savons que ce phénomène découle de rétroactions au sein du système climatique qui agissent pour améliorer le réchauffement, et c'est exactement ce que nous trouvons dans nos simulations de modèles. Dans la simulation sans substances appauvrissant la couche d'ozone, les rétroactions climatiques étaient plus faibles que dans la simulation avec elles, entraînant une amplification moindre de l'Arctique.

Le lien inattendu entre le trou d'ozone et le réchauffement de l'Arctique Le réchauffement climatique pourrait prolonger la saison de croissance à Nuuk, au Groenland, de deux mois d'ici la fin du 21e siècle. AP Photo / David Goldman

Comprendre pourquoi les rétroactions diffèrent est l'objectif de nos futures recherches, mais, dans l'intervalle, nos travaux démontrent clairement l'impact significatif des substances appauvrissant la couche d'ozone sur le climat arctique.

Il y a trente ans, ceux qui ont signé le Protocole de Montréal ne pensaient pas au changement climatique. Pourtant, des recherches comme la nôtre soulignent le rôle important que cet accord jouera dans atténuer le réchauffement futur que les concentrations de substances appauvrissant la couche d'ozone diminuent avec le temps.

Cela dit, sans réduction massive des émissions de dioxyde de carbone au cours des prochaines décennies, les gains que nous réaliserons grâce au Protocole de Montréal seront rapidement dépassés. De nouvelles mesures sont nécessaires pour protéger l'Arctique - et notre planète.La Conversation

A propos de l'auteur

Karen Smith, professeure adjointe, filière d'enseignement, Université de Toronto

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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