L’épaisseur de la stratosphère a diminué de 400 mètres depuis les années 1980. © studio023, Adobe Stock
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Le réchauffement climatique fait rétrécir la stratosphère

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Alors que l'augmentation de la concentration des gaz à effet de serre réchauffe la basse atmosphère, la stratosphère se trouve, quant à elle, affaiblie et prise en sandwich entre les couches intérieures et supérieures. Un amincissement qui pourra aboutir à la perturbation des systèmes GPS et faire exploser le nombre de débris spatiaux actuellement en orbite.

« La stratosphère s'est considérablement rétractée au cours des dernières années en raison de l'augmentation des concentrations de gaz à effet de serre », affirment les auteurs d'une nouvelle étude pré-publiée dans Environmental Research Letters. Selon leurs conclusions, la stratosphère aurait perdu 400 mètres d'épaisseur depuis les années 1980 et pourrait encore rétrécir de 1,3 km d'ici 2080 si rien n'est fait.

La stratosphère s'étend de 12 km à 50 km d'altitude environ. Elle surplombe la troposphère où s'accumule le CO2. Or, ce denier réchauffe l'air, ce qui conduit à son expansion et pousse le plafond de la troposphère vers le haut. Mais ce n'est pas tout : à plus haute altitude, l'augmentation des gaz à effet de serre induit également un accroissement du rayonnement infrarouge vers l'espace, cela provoque un refroidissement de la stratosphère et son amincissement. La température de la basse stratosphère aurait ainsi diminué de 0,6 °C par décennie sur la période 1979-1994.

La stratosphère, située entre 12 et 50 km d’altitude, surplombe la troposphère. © bigmouse108, Adobe Stock

CO2, ozone et refroidissement de la stratosphère

De précédentes études avaient déjà établi que le niveau de la tropopause avait tendance à s'élever. On avait d'abord soupçonné la diminution de la couche d’ozone (située entre 20 et 30 km d'altitude) qui, normalement, contribue à réchauffer la stratosphère en absorbant les rayons UV. Une fuite de l'ozone aboutit donc à un refroidissement de la stratosphère. Mais, en combinant des données satellite et de multiples modèles climatiques simulant les interactions chimiques qui se produisent dans l'atmosphère, les chercheurs sont finalement parvenus à la conclusion que c'est bien le CO2 qui est responsable.

La contraction de la stratosphère est un signe supplémentaire de l'influence qu’exerce l’humanité à l'échelle planétaire.

« La contraction de la stratosphère est un signe supplémentaire de l'influence qu'exerce l'humanité à l'échelle planétaire, dénonce dans le GuardianJuan Añel, chercheur à l'Université de Vigo, en Espagne, et coauteur de l'étude. Cela prouve que nous salissons l'atmosphère jusqu'à 60 kilomètres d'altitude ».

Cinquante fois plus de déchets spatiaux traînant dans l’espace !

Ces changements pourraient avoir des conséquences importantes pour le climat et les activités humaines. Le CO2 pourrait ainsi modifier le transfert radiatif dans la stratosphère, ou encore affecter les trajectoires des satellites, prévient l'étude. En modifiant la densité électronique de l'ionosphère, le rétrécissement de la stratosphère risque aussi de perturber la propagation des ondes radio, et donc les systèmes de positionnement par satellite (GPS).

Une autre étude présentée en avril dernier à la Conférence européenne sur les débris spatiaux suggère que les modifications de la stratosphère pourraient exacerber le problème des déchets spatiaux. La diminution de la densité de l'air due à la fuite de chaleur réduit l'attraction des débris vers la basse atmosphère, ce qui pourrait accroître la durée de vie orbitale des satellites en fin de vie. Dans le pire des cas, le nombre d'objets circulant à moins de 400 km d'altitude pourrait être multiplié par 50 et atteindre 125.000, affirme Matthew Brown, de l'université de Southampton. « Cela aurait de graves conséquences en terme de risque de collision pour toutes les constellations de satellites ». Selon lui, il faudrait revoir toute la régulation des satellites en prenant en compte ces changements atmosphériques et prévoir des systèmes de destruction actifs plutôt que de miser sur leur rentrée passive et leur combustion dans l'atmosphère.

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