UNIGE: étudier les aérosols en analysant l’eau de l’océan
(Keystone-ATS) Des scientifiques genevois ont découvert que l’étude des masses d’eau de l’océan Atlantique permet l’analyse des aérosols organiques, qui influencent la formation des nuages. Des résultats obtenus lors de l’expédition PlanetSolar Deepwater en 2013.
Les aérosols sont de fines particules en suspension dans l’air. Au-dessus des océans, certaines d’entre elles contiennent des composés organiques ou biologiques – bactéries, produits de dégradation d’algues microscopiques – provenant des embruns, tandis que d’autres sont transportées dans les airs – poussières minérales, fumées -, a indiqué vendredi l’Université de Genève (UNIGE) dans un communiqué.
Ces particules servent de germes pour la formation des nuages et réfléchissent également la lumière. Comprendre leur rôle est extrêmement important pour la modélisation des nuages, et donc pour le climat en général. Mais de par la petite taille des particules et leur grande quantité, il est difficile de les étudier avec précision.
Les scientifiques se sont alors demandé s’il serait possible de caractériser les aérosols biologiques grâce à la composition de l’eau dont ils émanent.
Deux outils
“Pour répondre à cette question, nous avions besoin de deux outils”, explique Jérôme Kasparian, professeur au Département de physique appliquée de l’UNIGE, cité dans le communiqué. “Le premier est un détecteur de fluorescence que nous avons conçu, nommé Biobox, et qui permet d’analyser une par une les particules des aérosols”.
“Le spectre nous donne ainsi des informations sur leur composition et distingue les particules organiques, qui sont fluorescentes, des autres particules. Ensuite, nous avions besoin de PlanetSolar”, poursuit le chercheur.
En effet, cette recherche ne pouvait se faire que sur une longue période et sans perturbation de l’eau ni de l’air. Seul le bateau solaire PlanetSolar, en mer durant trois mois et qui ne produit aucune émission lors de ses déplacements, rendait cette opération possible.
Analyses comparatives
Lors de cette expédition, les scientifiques ont effectué des analyses de la salinité, de la température, de l’oxygène dissous et des micro-algues contenues dans les diverses masses d’eau de l’Atlantique. Ils ont ensuite comparé ces données à celles obtenues par la Biobox.
“Et nous avons trouvé une concordance!”, s’exclame Jérôme Kasparian. En effet, les physiciens ont découvert que les aérosols organiques sont liés à la température et à la salinité de la mer. L’eau, en fonction des critères précédents, créée de grandes masses qui ne se mélangent pas entre elles, ce qui permet de les différencier.
Ainsi, lorsque les caractéristiques d’une masse d’eau ont été favorables à la reproduction de micro-algues, les chercheurs ont constaté qu’au bout d’un certain laps de temps, les aérosols détectés au-dessus de cette même masse d’eau contenaient davantage de particules organiques. La fraction organique des aérosols est ainsi liée à l’histoire de l’activité biologique des masses d’eau proches de la surface.
Meilleure précision des modèles
“Sous réserve que cela soit valable ailleurs que dans l’Atlantique, notre lieu de recherche, ces résultats permettraient d’estimer les aérosols biologiques en étudiant directement les masses d’eau, ce qui simplifierait les mesures et accroîtrait la précision des modèles climatiques”, ajoute le Pr Kasparian.
Difficiles à étudier directement, les aérosols le sont à présent via la mer, qui elle peut être analysée facilement depuis les satellites. Ces travaux sont publiés dans la revue Scientific Reports.
Après son tour du monde à l’énergie solaire en 2012, PlanetSolar a accueilli en 2013 l’expédition “PlanetSolar Deepwater”. Les scientifiques de l’UNIGE ont étudié les différents paramètres de la régulation du climat dans l’Atlantique Nord le long du Gulf Stream.
