Outre l’acide sulfurique, deux autres substances jouent un rôle décisif dans l’apparition des aérosols nécessaires à la formation des nuages: certains composés organiques et l’ammoniac. C'est ce qu'indique une étude internationale avec participation suisse publiée dans la revue Science.
Les nuages sont faits de minuscules gouttelettes. Celles-ci se forment notamment par "nucléation" lorsque l'eau se condense sur de petites particules en suspension dans l'atmosphère, appelées aérosols. Leurs modalités d'apparition revêtent donc une importance décisive pour mieux comprendre les phénomènes climatiques, a indiqué jeudi dans un communiqué l'Institut Paul Scherrer (PSI).
Des chercheurs de l'Université de Leeds (GB), du CERN et du PSI, avec d'autres instituts de par le monde, ont effectué une simulation numérique de la formation de particules dans l'atmosphère, basée intégralement sur des données expérimentales. Les expériences ont été conduites au fil de nombreuses années dans un laboratoire sophistiqué, la chambre CLOUD du CERN.
Les simulations basées sur ces expériences montrent que les aérosols sont issus d'amas de molécules incluant de l'acide sulfurique, des composés organiques et de l'ammoniac.
On connaissait depuis longtemps le rôle important joué par l'acide sulfurique dans le processus de nucléation à l'origine des particules aérosols. "Mais il n'y a pas que l'acide sulfurique: certains composés organiques et l'ammoniac sont indispensables à la nucléation, nous ne pouvons pas ignorer leur contribution plus longtemps", relève Urs Baltensperger, directeur du Laboratoire de chimie de l'atmosphère au PSI et coauteur de ces travaux.
Taux de nucléation augmenté
Le Pr Baltensperger et ses collaborateurs ont notamment développé une méthode qui a permis de déterminer les concentrations d'ammoniac bien en-deçà de l'ancien seuil de détection. "Ce point s'est avéré très important", poursuit le chercheur, cité dans le communiqué.
"Nos tout derniers résultats montrent que certaines concentrations d'ammoniac, que l'on était incapables de détecter auparavant, augmentent nettement le taux de nucléation comparé à l'acide sulfurique seul, suivant les circonstances jusqu'à 100 fois", ajoute le spécialiste.
La simulation numérique a également montré que les processus d'ionisation déclenchés dans l'atmosphère par le rayonnement cosmique étaient responsables de la formation de près d'un tiers de toutes les particules aérosols.