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La Terre Bouillone

Bien des éléments nous démontre que si un refroidissement n’intervenait pas à cause du réchauffement, la situation pourrait être pire. Nous vivons un changement climatique majeur, qu’on se le dise. De l’ozone stratosphérique, couche protectrice de rayons mortels solaires ; des hydrates de méthane, subtance aglutinée sur le fond océanique des régions tempérées aux hautes latitudes qui ne demandent qu’une eau plus chaude pour pouvoir s’évacuer dans l’atmosphère et multiplier le taux de CO2 ; 2 raisons de croire que le réchauffement pourrait être dramatique…

L’Ozone

Le programme Stratéole
Si l’observation satellitaire a permis depuis plus de dix ans de découvrir et suivre l’apparition saisonnière d’un trou dans la couche d’ozone stratosphérique au-dessus de l’Antarctique, elle ne permet pas de comprendre dans le détail la dynamique et la chimie mises en jeu. Les mesures de l’ozone, de la vapeur d’eau et des gaz à l’état de traces, accessibles par satellite, ne suffisent en effet pas. Il est indispensable d’effectuer aussi des mesures précises et bien échantillonnées de vent et de température ainsi que de disposer d’une capacité de détection fiable des nuages stratosphériques polaires. Tels sont les objectifs du programme Stratéole, une expérience internationale qui s’appuiera, à l’aube du XXIe siècle, sur un système d’observation qui, pour traditionnel qu’il soit, n’en fait pas moins appel à des technologies extrêmement fines dont le CNES s’est fait une spécialité : un ensemble de 200 ballons dérivant.

Comprendre le trou d’ozone
La lente érosion de la couche d’ozone stratosphérique, illustrée par l’apparition d’un  » trou d’ozone  » saisonnier dans la stratosphère antarctique, est peut -être le changement de l’environnement le plus remarqué de la dernière décennie. En effet, l’ozone stratosphérique a un impact direct sur la vie, il la protège en absorbant la majeure partie du rayonnement ultraviolet solaire nocif. Les mesures effectuées du sol ou à partir de satellites ont permis de faire progresser la compréhension du bilan de l’ozone stratosphérique. Mais pour aller au-delà, étudier les mécanismes dans leurs détails, élaborer des modèles prévisionnels, les mesures satellitaires souffrent d’un manque de précision et d’une faible résolution verticale. De plus, la connaissance des mécanismes de transport des différents constituants nécessite des mesures précises des vents qui ne sont pas accessibles par satellite.
Apparition et disparition du  » trou  » d’ozone
Durant l’hiver austral (mai-août), extrêmement froid, des nuages de cristaux de glace se forment dans la stratosphère. À partir des particules constituant les nuages il se produit une libération de chlore. Mais la circulation en vortex, le tourbillon polaire, qui isole la stratosphère antarctique du reste de l’atmosphère terrestre empêche la dilution du chlore. Au printemps (septembre à octobre), sous l’effet du rayonnement ultraviolet solaire, le chlore moléculaire se dissocie et réagit avec l’ozone, provoquant sa destruction. À certaines altitudes la presque totalité de l’ozone disparaît. À l’approche de l’été, le vortex est disloqué, les nuages se dissipent, le trou est comblé par l’ozone formé à d’autres latitudes et le chlore se dilue dans la stratosphère globale. Et le cycle recommence…
Les nuages stratosphériques jouent un grand rôle dans la chimie hétérogène de l’ozone. Leur étude est l’un des objectifs du programme Stratéole.
L’expérience Stratéole a été imaginée par un groupe de laboratoires français afin d’étudier, dans la stratosphère, la dynamique du tourbillon polaire antarctique et son interaction avec la chimie de l’ozone à la fin de l’hiver et au printemps australs.

Les Hydrates de Méthane :

Les hydrates de méthane: une réserve énergétique énorme,

mais une bombe écologique en puissance

Les trois dernières décennies du XXème siècle ont vu des découvertes étonnantes sur les fonds océaniques : sources chaudes précipitant des sulfures massifs et soutenant une biomasse impressionante, communautés chimiotrophes tirant leur énergie d’évents sulfureux, méthaniques ou amoniaqués, hydrates de gaz, etc. Les hydrates de méthane, entre autres, constituent une réserve énorme d’énergie. On peut prévoir sans trop se tromper que l’Homme tentera d’exploiter cette réserve. Mais saura-t-il le faire sans dommages pour l’environnement planétaire?
On estime aujourd’hui que les hydrates de méthane des fonds océaniques contiennent deux fois plus en équivalent carbone que la totalité des gisements de gaz naturel, de pétrole et de charbon connus mondialememt. Le long de la seule côte sud-est des USA, une zone de 26 000 kilomètres carrés contient 35 Gt (gigatonnes = milliards de tonnes) de carbone, soit 105 fois la consommation de gaz naturel des USA en 1996! La carte qui suit, extraite de Sues, Bohrmann, Greinert et Lausch (Pour la Science, octobre 1999), montre la répartition des gisements connus d’hydrates de méthane dans le monde.

Qu’est-ce qu’un hydrate de méthane?
Sous des conditions de température et de pression particulières, la glace (H2O) peut piéger des molécules de gaz, formant une sorte de cage emprisonnant les molécules de gaz. On appelle les composés résultants des hydrates de gaz ou encore des clathrates. Les gaz piégés sont variés, dont le dioxyde de carbone (CO2), le sulfure d’hydrogène (H2S) et le méthane (CH4). Ces cages cristallines peuvent stocker de très grandes quantité de gaz. Le cas qui nous intéresse ici est celui de l’hydrate de méthane, une glace qui contient une quantité énorme de gaz: la fonte de 1 centimètre cube de cette glace libère jusqu’à 164 centimètre cubes de méthane!

Une bombe écologique en puissance
Une déstabilisation massive des hydrates de méthane causée par exemple par une augmentation de 1 ou 2°C de la température des océans, ce qui est tout à fait compatible avec les modèles climatiques actuels, risque de produire une augmentation catastrophique des gaz atmosphériques à effet de serre. Une telle déstabilisation pourrait aussi causer d’immenses glissements de terrain sous-marins sur le talus continental, entraînant des tsunamis très importants qui affecteraient les populations riveraines. Ce pourrait être là deux des effets catastrophiques du réchauffement climatique actuel causé par une augmentation des gaz atmosphériques à effet de serre.

Avec ces 2 éléments, l’ozone apporterait des mutations et maladies de peau en quantité changeant la chime de la faune et de la flore, les hydrates de méthane apporterait un réchauffement terrible qui pourrait bien nous emporter dans la 6eme extinction créée par l’Humanité.

Mais heureusement, sur la Terre du Futur, nous ne retenons pas ce scénario, le réchauffement apportera un refroidissement avec un re équilibrage climatique.

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