Les éclairs produisent
des quantités considérables
d'oxydes d'azote.
Grâce
aux satellites,
les chercheurs ont découvert que plus d'1,2 milliards
d'éclairs se produisaient
dans le monde chaque année. (le Rwanda a le plus d'impact de
foudre au
kilomètre carré, alors qu'ils sont rares dans les
régions polaires). Des essais
en laboratoires et sur le terrain ont
révélé que le cœur de
certains éclairs
atteignait
Et
voilà la nouveauté : chacun
de ces milliards d'éclairs produit un souffle d'oxyde
d'azote (Nox) qui réagit
avec la lumière du soleil et d'autres gaz de
l'atmosphère qui produisent de
l'ozone. Près de la surface de
En
1827, le chimiste allemand
Justin von Liebig observa le premier qu'un éclair produisait
des Nox-
abréviation scientifique pour un mélange gazeux
d'azote et d'oxygène y compris
le monoxyde d'azote (NO) et le dioxyde d'azote (NO2). Presque deux
siècles plus
tard, le sujet continue à attirer l'attention des
scientifiques.
La
combustion d'énergie fossile,
les microbes dans le sol, la foudre et les
feux de forêts produisent tous des Nox. Les
scientifiques pensent que la
contribution des éclairs au budget de
« Il y a toujours beaucoup d'incertitude en ce qui concerne
la quantité de Nox
produite par la foudre » a déclaré
Kenneth Pickering, un scientifique
spécialiste de l'atmosphère qui étudie
les éclairs au Centre de Vol Spatial
Goddard de
En
utilisant des données
glanées grâce aux observations
aériennes et celles des satellites, Pickering et
sa collègue de Goddard Lesley Ott ont récemment
pris la direction d'une
meilleure estimation mondiale des Nox produits par la foudre et ont
trouvé que
la foudre pouvait avoir un impact considérablement plus fort
sur le climat dans
les latitudes intermédiaires et subtropicales (et moins sur
la qualité de l'air
de surface) qu'on ne l'avait pensé
précédemment.
Selon
un nouvel article d'Ott
et Pickering dans le Journal de Recherche Géophysique, en
moyenne chaque éclair
étudié dans les différentes
régions de latitudes moyennes et subtropicales
transforme
Quand
les chercheurs ont
multiplié le nombre d'impacts de foudre par
Carte
des impacts de foudre sur Terre. Le centre de l'Afrique est la
région la plus
touchée par les éclairs et les régions
polaires les moins.
Crédit : Jeff De
Plus
remarquable que le
nombre, cependant, c'est l'endroit où les Nox sont produits.
Il y a 10 ans,
beaucoup de chercheurs croyaient que les éclairs d'un nuage
jusqu'au sol
produisaient beaucoup plus de Nox par éclair qu'un
éclair intra nuage, qui se
produit à l'intérieur d'un nuage et beaucoup plus
haut dans l'atmosphère.
La
nouvelle preuve suggère que
les deux types d'éclairs produisent approximativement la
même quantité de Nox
par éclair en moyenne. Mais comme la plupart des
éclairs sont intranuage, cela
laisse entendre que beaucoup plus de Nox sont produits et restent plus
haut
dans l'atmosphère. En composant cet effet, la recherche a
également montré que
de puissants courants ascendants à l'intérieur
des orages aidaient à transférer
des niveaux plus bas de Nox vers des altitudes plus
élevées dans l'atmosphère.
« Nous avons réellement commencé
à nous interroger sur nos anciennes
suppositions car nous avons obtenus de meilleures mesures
d'éclairs sur le
terrain » a déclaré Ott.
Les
observations ont émergé
des projets conduits sur le terrain en Allemagne, au Colorado, en
Floride, au
Kansas et en Oklahoma entre 1985 et 2002. Par exemple, sur un terrain
de
campagne de
Plus
tard, Ott a saisi ces
données, ainsi que que d'autres données du
Réseau de Détection Nationale de
Foudre Américain et du TOMS
de
«
Ce que nous essayons de
comprendre, c'est combien de transformations d'ozone sont dues
à la force
radiative de l'éclair, et comment cela pourrait se traduire
en impact
climatique », a déclaré Pickering.
Il y a
une possibilité que la
foudre puisse produire un cycle rétroactif qui
accélère le réchauffement
climatique. Pickering constate que « Si un globe plus chaud
produit plus
d'orages, cela pourrait conduire à une production de Nox
plus importante, qui
entraîne plus d'ozone, plus de force radiative et plus de
réchauffement. » Il
insiste sur le fait que c'est une théorie et bien que
certaines études des
modèles mondiaux semblent indiquer que ce soit effectivement
le cas, cela n'a pas
encore été confirmé par des
observations sur le terrain.
Les
dernières découvertes ont
également des répercussions pour les
modèles régionaux de la
qualité de
l'air. Des scientifiques de l'Agence de Protection de
l'Environnement
américaine (EPA), par
exemple, sont déjà en train de rentrer les
nouveaux chiffres dans un modèle de
qualité de l'air largement utilisé
appelé CMAQ. « La foudre est l'un des
facteurs les moins importants pour le niveau d'ozone de surface, mais
dans
certains cas, un pic d'ozone formé à partir des
Nox de la foudre pourrait être
suffisant pour rendre une région non-conforme aux
critères de qualité de l'air
de l'EPA à certaines périodes de
l'année » selon Pickering.
Pickering
a offert une mise en
garde importante aux découvertes : la valeur de
NASA Researchers Explore Lightning's
NOx-ious Impact on
Pollution, Climate - NASA