Couche d'ozone et changement climatique: une histoire compliquée
Les chlorofluorocarbones industriels, qui attaquaient la couche d'ozone, ont été éliminés progressivement en vertu du Protocole de Montréal. En réponse à cet accord historique, on s'attend à une récupération de l'ozone polaire. D'autre part, l'abondance sans cesse croissante des gaz à effet de serre modifie le climat non seulement près de la surface, mais aussi dans la stratosphère, où les températures diminuent ce qui entraine un changement des régimes des vents dominants. Les changements climatiques dans la stratosphère ralentissent-ils la récupération de la couche d'ozone? Les émissions volcaniques de soufre ont également un impact important sur la couche d'ozone - comme en témoigne la grande éruption du mont Pinatubo en 1991.
Contributions passées et futures de l'IASB
Depuis plus de 15 ans, l'IASB développe et utilise le modèle et système d'assimilation de données BASCOE pour démêler les diverses causes des changements à long terme de l'ozone stratosphérique. Pour calculer la chimie et le transport dans la stratosphère, ce modèle a besoin de la température et des vents mais il ne peut pas les calculer de manière autonome. Ces informations sont donc obtenues des centres météorologiques, les observations des satellites météorologiques avec les prévisions de leurs propres modèles. Grâce à la précision de ces données, BASCOE est un outil très utile pour étudier les changements passés et actuels dans la composition de la stratosphère. Pourtant, il souffre d'une limitation fondamentale: il ne peut pas simuler les changements futurs.
Les projections futures relèvent du domaine des modèles chimie-climat, et l’IASB avait besoin d'un tel outil pour s'attaquer pleinement à la question de l'appauvrissement de la couche d'ozone et de son rétablissement en cours. De plus ces modèles sont validés par des observations du passé, ce qui a fortement motivé la collection d’observations de la composition atmosphérique par l’IASB. Les modèles climatiques sont en effets devenus des outils fondamentaux dans les évaluations internationales du changement climatique et des actions nécessaires pour le freiner. Pour toutes ces raisons, l'IASB a sélectionné et commencé à travailler avec l'un des rares modèles climatiques capables de rendre pleinement compte de la chimie de la stratosphère: le Whole Atmosphere Community Climate Model (WACCM), une composante du Community Earth System Model développé aux États-Unis.
Le travail vient de commencer avec deux doctorants en collaboration avec l'Université de Liège (ULg). Ils essaient de répondre à une question apparemment simple: le changement climatique a-t-il également un impact sur la circulation à grande échelle dans la stratosphère? Cette étude, qui compare les reconstructions de la stratosphère par WACCM avec les analyses réalisées par BASCOE et les mesures indépendantes collectées par l’ULg, a déjà vu la publication des résultats préliminaires en 2018 dans la revue scientifique Atmospheric Chemistry and Physics.
