Contrairement à l’idée communément répandue selon laquelle les régions polaires possèdent un air particulièrement pur, il est maintenant admis qu’il n’en est rien, tout au moins dans l’hémisphère nord. Dans les années 1950, différents observateurs survolant ces hautes latitudes avaient signalé la présence d’une brume brun-rougeâtre dans la basse troposphère ^[1]Partie inférieure de l’atmosphère terrestre, qui s’étend de la surface jusqu’à une altitude allant d’environ 9~km aux pôles à environ 17~km à l’équateur. de l’Arctique. On sait aujourd’hui que cette « brume arctique » observée en hiver et au début du printemps vient de loin: des pays industrialisés du nord de l’Europe.

Si, après une période de croissance, cette pollution semble s’être stabilisée, c’est à un autre type et à un niveau record de pollution que des chercheurs de différents pays se sont retrouvés confrontés récemment.

Village scientifique international de Ny Alesund, Svalbard.
© CNRS Photothèque / FAIN Xavier
UMR5183 – LABORATOIRE DE GLACIOLOGIE ET GEOPHYSIQUE DE L’ENVIRONNEMENT (LGGE), ST MARTIN D’HERES

Fin avril-début mai 2006, à la station norvégienne Zeppelin, proche de Ny Alesund sur l’île Spitzberg, à moins de 1~000~km du pôle Nord, ces chercheurs ont en effet mesuré des pics de pollution jamais enregistrés jusqu’alors. Un pic d’ozone a également été observé au sud de l’Islande, sur la petite île de Heimay (Iles Westman), également touchée par le phénomène.

L’équipe a mis en œuvre différents moyens pour l’étudier : mesures de concentrations de monoxyde de carbone (CO), d’ozone (O₃), de dioxyde de carbone (CO₂), de matériaux carbonés, de mercure et d’hydrocarbures fluorés (HFC) ; caractérisations d’aérosols ^[2]Particules solides ou gouttelettes liquides en suspension dans l’atmosphère. ; dosages de traceurs (CO, HFC, levoglucosan et potassium) ; observations par les satellites Aqua et Terra (MODIS ^[3]Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer: Imagerie par spectroradiométrie de résolution modérée. Site MODIS. et AIRS ^[4]Atmospheric Infrared Sounder : Sondeur atmosphérique par rayonnement infrarouge. Site AIRS. ) ; simulations numériques des trajectoires du panache de pollution permettant ainsi d’en identifier et d’en localiser la source.

Les chercheurs ont ainsi pu mettre en évidence que cet événement provenait pour une grande part de la combustion de la biomasse initiée par les pratiques printanières de brûlage des résidus et des terres agricoles dans les pays Baltes (Bélarus, Ukraine, ouest de la Russie).

De plus, au contraire de la brume arctique qui apparaît dans des conditions de froid extrême, cet épisode de pollution s’est produit dans un contexte météorologique sans précédent. L’île de Spitzberg, en ce début d’année 2006, connaît en effet des températures atmosphériques particulièrement élevées; les moyennes mensuelles étant de 1,4 à 10,2~°C supérieures aux normales calculées depuis 1969. Ce phénomène, associé aux vents dominants et aux conditions barométriques du moment, ont amplifié le transport de ces polluants depuis l’Europe de l’Est.

Si le réchauffement rapide de l’Arctique se poursuivait, ces conditions particulièrement favorables au transport de polluants depuis les moyennes latitudes se rencontreraient de plus en plus fréquemment. Or, l’impact de ce type de pollution est loin d’être négligeable. Outre la dégradation de la qualité de l’air à grande échelle, le bilan radiatif terrestre est lui aussi perturbé du fait de l’action directe et indirecte des aérosols (les aérosols absorbent une part du rayonnement solaire et, par leur dépôt sur le manteau neigeux, modifient la réflexion radiative de celui-ci). Cette perturbation constitue un facteur supplémentaire de modification climatique dans cette région polaire déjà bien vulnérable.

L’importance de la combustion de la biomasse en Eurasie par rapport à celle des combustibles fossiles semble donc avoir été sous-estimée jusqu’alors dans l’inventaire de la pollution de l’air en Arctique.

NB : Ce travail de recherche fait partie du projet POLARCAT, soutenu par l’Année polaire internationale, auquel participent plusieurs équipes du Cnrs.

Le projet POLARCAT est un programme international de mesures, d’analyse de données et de modélisation qui vise à quantifier l’impact des gaz traces, des aérosols et des métaux lourds transportés vers l’Arctique, ainsi que leur contribution au dépôt de polluants et à l’évolution du climat dans la région.