La surface de la terre

La surface de la Terre reçoit plus de rayonnement solaire
crédit : NASADe la fin des années 1950 aux années 1990, la quantité de lumière solaire qui atteignait notre planète avait décru d'environ 10%. Or, ce phénomène vient de s'inverser au cours des 15 dernières années.

«L’obscurcissement a cessé,» confirme le docteur Martin Wild, climatologue à l’Institut fédéral de la technologie à Zurich en Suisse. Ce chercheur est l’auteur principal de trois travaux d’analyse de la luminosité solaire depuis les années 1990, publiés vendredi 6 mai dans le journal Science. «Il semble que le phénomène se soit même renversé.»

Ces climatologues ont étudié les données concernant les années 1992 à 2002. «Les données enregistrées surtout dans l'hémisphère Nord, mais aussi en Australie ou en Antarctique, montrent clairement une augmentation du rayonnement solaire, + 0.66 Watt/m2 en moyenne», indique Martin Wild. Cette précision est est due au "système utilisé qui permet de prendre des mesures au mieux chaque minute, contre chaque jour ou chaque mois auparavant.» Ceci a permis de classer les données recueillies selon l'état du ciel – dégagé ou couvert – et de les comparer. Par ailleurs, ces résultats ont été confirmés récemment par des chercheurs américains.

Ce surplus de lumière solaire, et donc de chaleur atteignant le sol pourrait expliquer en partie les températures record enregistrées globalement vers la fin des années 1990.

L'accroissement de la luminosité est inégal géographiquement
L'obscurcissement est variable suivant les lieux, ainsi, à Hong Kong par exemple, où plus du tiers de la luminosité solaire avait disparu au cours de cette période, la tendance à l’obscurcissement s’est arrêtée depuis, sans toutefois signifier le retour aux niveaux précédents de brillance. En d'autres endroits, comme en Inde, la tendance à l’obscurcissement se maintient, explique le chercheur.
Notons que l'Inde supporte un nuage de pollution de 3 kilomètres d'épaisseur comprenant particules en suspension, suies, aérosols et composés chimiques qui ne persistent qu'à cause des activités humaines (feux de forêts, combustion des déchets agricoles, des carburants fossiles des véhicules, des industries et des centrales électriques, rejets des millions de fourneaux brûlant du bois notamment).

Un réseau de capteurs qui ne couvre que les terres
Les résultats obtenus par le docteur Wild et ses collègues se basent sur les données recueillies par un réseau de capteurs, des radiomètres, qui mesurent directement au sol la quantité de lumière solaire reçue. Ceux-ci ne sont toutefois pas distribués de façon égale sur la surface de la planète. En effet, il y en a quelques-uns en Afrique et en Amérique du Sud et aucun sur les océans qui couvre pourtant 70% de la surface de la Terre.

Le rôle des particules en suspension
Cette baisse du rayonnement solaire reçu pourrait être corrélée à la constante solaire (moyenne, pour la terre et sur un an, du flux total d'énergie électromagnétique reçue par le soleil aux limites de l'atmosphère) sur cette même période, mais il n'en est rien puisque celle-ci est en augmentation (faible et irrégulière) depuis les années 50.
Les scientifiques évoquent par contre les nuages et la pollution atmosphérique comme explications possibles. «Cela signifie que la concentration d'aérosols a diminué, que l'air devient plus clair», résume Martin Wild. A quoi ce changement est-il dû ? «Les nouvelles régulations concernant la pollution de l'air ainsi que le déclin de l'économie dans les anciens pays communistes ont pu jouer un rôle positif.»
En effet, les particules en suspension dans l’air bloquent une partie du rayonnement solaire qui touche la Terre. Pour autant, une étude de la NASA avait mis en évidence au début 2005 que les nuages de pollution bas ne contiennent pas plus d'eau que les nuages "propres". Or ce sont les nuages bas et chargés en eau qui refroidissent la planète en réfléchissant les rayons solaires...

L'exemple du 11 septembre
Les attentats du 11 septembre 2001 à New York ont cloué au sol tous les avions de ligne pendant trois jours sur le territoire américain, supprimant ainsi toutes leurs émissions polluantes. Le chercheur David Travis a constaté, grâce à des enregistrements fournis par 5000 stations météo, que les jours étaient plus chauds et les nuits plus froides qu'avant le 11 septembre. Selon lui, ces trois jours d'expérience ont suffi pour vérifier l'impact sur les températures de la diminution momentanée des aérosols.

Des explications encore hypothétiques pour un problème complexe
Dans un commentaire publié dans Science, Robert Charlson, physicien de l'atmosphère à l'Université de Washington, estime qu'il faudrait éviter les conclusions hâtives. En effet, l'albédo (fraction réfléchie de l'énergie solaire incidente) est un facteur qu'il conviendrait de mieux mesurer car selon le type des sols et leurs occupations (urbain, océan, glaces, désert...) la portion d'énergie solaire renvoyée est différente et modifie le bilan énergétique.

Au Ministère de l'agriculture israélien, le chercheur Shabtai Cohen, qui se penche sur ce sujet depuis longtemps, hésite à avaliser cette théorie des aérosols. Il estime possible que «l'on ait simplement affaire à des cycles naturels de nébulosité changeante». Mais, concernant les observations elles-mêmes, il abonde dans ce sens : «Nous sommes aussi sur le point de démontrer cette augmentation de la quantité de rayonnement solaire.»

Au final, les résultats de ces études soulignent une lacune importante dans la compréhension du climat planétaire. Les chercheurs ne savent pas ce qui a causé l’obscurcissement et l’éclaircissement subséquent ou de quelle façon ces changements affectent le reste du système climatique.