2-La complexité du système climatique

Dossier 3 - L'albédo et la "neige noire"

Selon Jason Box, un glaciologue spécialiste des interactions entre les calottes glaciaires et le climat, la fonte accélérée des calottes glaciaires, notamment celle du Groenland, doit être mise en relation avec la pollution de l'air et plus particulièrement par le "carbone suie".

Source : " Why Greenland’s “Dark Snow” Should Worry You" (Slate, 16 septembre 2014)

Étapes

  1. En s'aidant des documents, concevoir un protocole expérimental permettant de montrer que le carbone suie qui recouvre les glaces peut, en absorbant l'énergie solaire, accélérer leur réchauffement et donc leur fonte.
  2. Mettre en œuvre le protocole.
  3. Conclure.

Document 1 - Le carbone suie

Le carbone suie est du carbone pur (C) sous forme de particules fines PM2,5 (diamètre inférieur à 2,5 μm), pour la plupart d'un diamètre inférieur ou égal à 1 μm. Il est produit par combustion incomplète de combustibles fossiles et de biomasse.

Ses principales sources sont les moteurs à combustion (diesel essentiellement), la combustion résidentielle de bois et de charbon, les centrales électriques, l’utilisation de fioul lourd ou du charbon, la combustion de déchets agricoles, ainsi que les incendies de forêt et de végétation.

Source : d'après "Le carbone suie : enjeux présents et futurs" (Airparif, 15 décembre 2014)

Document 2 - Incendies dans l'hémisphère nord entre 2000 et 2014

Remarque : Jason Box a mis en évidence une forte augmentation de la couverture de carbone suie et de la fonte des glaciers en 2014. Au total, plus de 3,3 millions d'hectares sont partis en fumée rien que dans les Territoires du Nord-Ouest du Canada (soit près de neuf fois la moyenne à long terme, une zone presque aussi grande que huit départements français). En juillet, les panaches de fumée partis du Canada se sont propagés jusqu'au Portugal.

Document 3 - L'albédo

L'albédo est la proportion d'énergie solaire réfléchie par une surface. Il dépend de la couleur (plus ou moins sombre) de cette surface et donc de sa composition.

NB : la valeur de l'albédo varie entre 0 et 1 (sans unité), il peut exprimé en pourcents (1 valant 100 %).

Source : wikipedia

Coup de pouce
Albédo et réchauffement

Les satellites d'observation permettent de mesurer l'albédo moyen de la Terre à un moment donné.

Type de surface
Albédo (0 à 1)
Surface d'un lac
0,02 à 0,04
Forêt de conifères
0,05 à 0,15
Surface de la mer
0,05 à 0,15
Sol sombre
0,05 à 0,15
Cultures
0,15 à 0,25
Sable léger et sec
0,25 à 0,45
Glace
0,30 à 0,40
Neige tassée
0,40 à 0,70
Neige fraîche
0,75 à 0,90
Miroir
1 = 100%