L’impact radiatif et climatique des aérosols de feux de biomasse en Afrique tropicale

Résultat scientifique Océan Atmosphère

Les feux de forêt représentent à la fois une cause et une conséquence du changement climatique. Entre juin et octobre, les feux de biomasse anthropiques dans la région de l’Afrique centrale émettent dans l’atmosphère de grandes quantités d’aérosols de brûlis. Contrairement aux aérosols sulfatés, ces particules ont la particularité d’absorber le rayonnement solaire et ainsi la capacité de modifier le bilan radiatif, mais également les propriétés thermodynamiques de la troposphère et des nuages, la dynamique atmosphérique et plus largement le cycle hydrologique. Néanmoins, tous ces impacts restent actuellement très incertains.

Pour aborder ces questions, une équipe franco-américaine a mis en place une étude originale utilisant deux modèles de climat régionaux (ALADIN et RegCM) et les observations spatiales des instruments MODIS et POLDER, pour effectuer des paires de simulations (sur la période 2000-2015) en intégrant ou non les aérosols de feux de biomasse et en faisant varier leurs propriétés d’absorption.

Les simulations montrent de manière très cohérente que, par absorption du rayonnement, ces aérosols induisent un forçage radiatif positif1 et intense au sommet de l’atmosphère au-dessus d’une grande partie de l’océan Atlantique Sud, et ce parce que le transport de ces panaches s’effectue principalement au-dessus des stratocumulus marins. Cette perturbation radiative entraîne une augmentation de la turbulence qui limite les échanges verticaux en renforçant la nébulosité dans les basses couches. L’étude montre que les effets climatiques pourraient être nombreux, à la fois à l’échelle régionale (diminution de la température des océans, modification de la circulation dans la basse troposphère), mais également à plus grande échelle. Une analyse des rétroactions possibles entre ces panaches de feux et la mousson en Afrique de l’Ouest est en cours.

Illustration scientifique
Forçage radiatif direct (de l’ordre de +3 W/m2 à l’échelle saisonnière sur la zone des stratocumulus marins) exercé par les aérosols de feux de biomasse au sommet de l’atmosphère pendant la saison juin-septembre (période 2000-2015).

 

  • 1. qui augmente la quantité d’énergie solaire captée dans l’atmosphère

En savoir plus

Mallet, M., Solmon, F., Nabat, P., Elguindi, N., Waquet, F., Bouniol, D., Sayer, A. M., Meyer, K., Roehrig, R., Michou, M., Zuidema, P., Flamant, C., Redemann, J., and Formenti, P., Direct and semi-direct radiative forcing of biomass burning aerosols over the Southeast Atlantic (SEA) and its sensitivity to absorbing properties: a regional climate modeling study, Atmos. Chem. Phys., 20, 13191–13216, 2020.

Contact

Marc Mallet
CNRM