Une analyse surprenante révèle que la foudre possède de puissantes propriétés de nettoyage de l’air
La foudre pourrait être un nettoyeur atmosphérique beaucoup plus important qu’on ne le pensait jusqu’à présent, selon une nouvelle analyse des mesures historiques recueillies par un avion chasseur d’orages en 2012 – des données que l’on pensait initialement inexactes.
Bien que certaines des qualités de nettoyage de l’air des éclairs soient déjà bien connues – en particulier la création d’oxyde nitrique et d’hydroxyde qui peuvent débarrasser le ciel de divers gaz à effet de serre – il y a beaucoup plus que cela, selon la nouvelle recherche.
Il semble que les éclairs et les charges électriques plus faibles et invisibles qui les entourent puissent produire des oxydants hydroxyle (OH) et hydroperoxyle (HO2) capables de capter les polluants et d’éliminer de l’atmosphère des gaz tels que le méthane et le monoxyde de carbone.
« Au départ, nous avons regardé ces énormes signaux OH et HO2 trouvés dans les nuages et nous nous sommes demandé ce qui n’allait pas avec notre instrument », explique le météorologue William Brune, de la Penn State University.
« Nous avons supposé qu’il y avait du bruit dans l’instrument, alors nous avons retiré les énormes signaux de l’ensemble des données et les avons mis de côté pour les étudier ultérieurement. »
Ces relevés de 2012 ont été effectués à partir d’un avion de la NASA survolant le Colorado et l’Oklahoma, mesurant l’enclume (ou la partie supérieure) des nuages d’orage. L’analyse récente, à laquelle s’ajoutent les données recueillies au sol au même moment, a montré que la foudre produisait effectivement ces niveaux élevés d’oxydants.
Une série de simulations en laboratoire a confirmé l’idée que les éclairs visibles et les charges électriques invisibles dans l’air pouvaient produire des quantités extrêmes de radicaux hydroxyle et hydroperoxyle. Cependant, ils n’ont détecté dans l’air que peu ou pas d’oxyde nitrique et d’ozone supplémentaires produits par le type d’éclair que l’on peut voir dans le ciel, et les résultats en laboratoire étaient également incertains pour ces molécules.
Il ne faut pas oublier que la plupart des éclairs ne touchent jamais le sol, mais qu’ils déclenchent néanmoins une multitude de réactions chimiques dans les nuages.
Pour l’instant, les hydroxyl et hydroperoxyl produits par la foudre ne sont pas pris en compte dans la modélisation de l’atmosphère – une omission qui pourrait être significative.
« Au cours de l’histoire, les gens ne s’intéressaient aux éclairs qu’en raison de ce qu’ils pouvaient faire au sol », déclare Brune. « Aujourd’hui, on s’intéresse de plus en plus aux décharges électriques plus faibles dans les orages qui conduisent aux éclairs. »
Les chercheurs admettent qu’il y a beaucoup d’incertitude dans les données – principalement parce que leurs données proviennent d’une petite partie du monde sur une période limitée – mais ils estiment qu’entre 2 et 16 % de l’oxydation atmosphérique mondiale pourrait être causée par les orages.
À mesure que la planète se réchauffe, les orages et les foudroiements risquent de devenir plus fréquents, ce qui aura une incidence sur l’équilibre des gaz à effet de serre dans l’air – peut-être beaucoup plus que ce que les scientifiques pensaient jusqu’à présent.
Maintenant que nous en savons plus sur ce qui se passe, la prochaine étape de la recherche consistera à prendre des mesures de ces effets dans des endroits autres que l’Oklahoma et le Colorado – et il semble qu’il y ait encore beaucoup à découvrir.
« La plupart des orages se situent dans les tropiques », explique Brune. « Toute la structure des orages des hautes plaines est différente de celle des tropiques. Il est clair que nous avons besoin de plus de mesures par avion pour réduire cette incertitude. »
Les recherches ont été publiées dans Science et le Journal of Geophysical Research: Atmospheres.
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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche
