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Le projet AEROCLO-sA étudie les particules atmosphériques et leur impact sur le climat

Publié le 2 novembre 2015

Paola Formenti présente le projet «AErosol Radiation and CLOuds in southern Africa» (AEROCLO-sA) qu’elle porte au Laboratoire Inter-Universitaire des Systèmes Atmosphériques. Le projet cible les interactions «nuages-aérosols-rayonnement» et leur influence sur le climat.

Date(s)

le 2 novembre 2015

En quoi consiste le projet AEROCLO-sA ?
Le projet AEROCLO-SA est la contribution française (6 laboratoires universitaires et du CNRS) à un programme international de grande envergure. La thématique générale porte sur la compréhension du rôle des particules atmosphériques dans le climat actuel et dans ses évolutions. Nous cherchons à comprendre comment les particules en suspension d’origine anthropique (liées aux activités humaines) impactent l’état « naturel » du climat.

Pourquoi étudier la zone géographique d’Afrique australe ?
La Namibie est le cadre d’élection pour conduire de telles recherches, pour plusieurs raisons. C’est une zone où les émissions naturelles, d’origine marine ou terrigène, sont très importantes, alors que les émissions anthropiques sont encore relativement faibles, du fait de l’éloignement de grandes infrastructures, et de la faible population. Cette région connaît aussi une augmentation des activités humaines, qui pourrait entraîner un effet perturbateur sur le climat de plus en plus important.

L’Afrique australe présente d’autres spécificités. C’est une zone à forte nébulosité, à cause des faibles températures de la surface marine, entretenues par un courant marin froid, le Benguela. Actuellement, ces nuages représentent la plus grande source d’incertitude dans les estimations du bilan énergétique du système Terre.

C’est aussi une zone climatiquement sensible. Les dernières prévisions climatiques faites par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) indiquent que l’Afrique australe est l’une des régions du globe où l’augmentation des températures de surface devrait être la plus forte, et où le déficit en précipitations devrait devenir le plus important.

Ceci ne serait pas sans conséquences sur la disponibilité des ressources naturelles, notamment piscicoles, dont dépendent fortement les économies des pays de la région.

Il s’agit véritablement d’une zone d’importance climatique  à très grande échelle, que l’on peut qualifier de « zone atelier ».

Quels sont les premiers résultats ?
Il est encore trop tôt pour parler de premiers résultats pour AEROCLO-sA. Ce projet prend la suite d’un projet bilatéral entre la France (CNRS) et l’Afrique du Sud (North-West University à Potchefstroom) initié il y a quatre ans, pour mettre en place une station de mesure sur la côte Ouest de la Namibie, sur le site de l’université de Namibie, l’Henties Bay Aerosol Observatory.

Avec AEROCLO-sA, nous allons mener une campagne de terrain plus complète, sur un mois, en septembre 2016, combinant observations au sol, en avion, et par satellite. Nous recourrons pour cette grosse campagne à des moyens lourds : la station PEGASUS  (Portable Gas and Aerosol Sampling UnitS), développée par le LISA, et des avions de recherche. Au niveau national, le F20 de SAFIRE (CNRS/CNES/MétéoFrance) sera mobilisé, au sein de collaborations internationales.

Tout au long du projet, nous allons  poursuivre les observations scientifiques à long terme.

Qu’avez-vous mis en évidence ?
Les observations au site côtier de Henties Bay nous permettent  une première caractérisation des particules dans le plus bas niveau atmosphérique, la couche marine. Nous avons constaté scientifiquement que les concentrations en aérosols sont fortes dans cette zone : en particulier, les concentrations en particules de sulfates issus d’un phénomène d’oxydation d’émissions marines des particules sont similaires à celles d’une zone industrialisée. L’aérosol régional est aussi caractérisé par une forte composante absorbante de la lumière. Ces particules peuvent changer les propriétés des nuages.

Quelles sont les perspectives à plus long terme ?
Ces données constituent un potentiel très fort en recherche comme en formation.
En recherche, parallèlement au projet AEROCLO-sA, un projet porté par le laboratoire d’études en géophysique et océanographie spatiales (LEGOS), auquel je participe également, étudie le courant du Benguela, pour comprendre son évolution dans un cadre de changement climatique, en lien avec la productivité marine.

En matière de formation, nous allons accueillir au LISA en novembre 2015 deux ingénieurs de l’université de Namibie, pour les former à différentes techniques et leur permettre d’être nos relais sur place. A la demande de l’agence de la recherche sud-africaine, nous allons également organiser en Namibie une école d’été lors de la campagne de mesures de septembre 2016, sur le site d’observation de Henties Bay.

Avec la North West University, nous avons des projets de collaborations, autour de thèses en co-tutelle.

A plus long terme, nos travaux peuvent aussi déboucher sur des collaborations futures avec le French-South African Institute of Technology (F’SATI).