Où l'air est-il le plus pur sur Terre ?

Cet air doit être éloigné des continents, dans des zones maritimes et loin des trajectoires des navires et des avions. La professeure Sonia Kreidenweis de l'Université d'État du Colorado et son groupe de recherche ont identifié une région où l'atmosphère n'a pas connu d'évolution liée aux activités humaines. Il s'agit de la première étude visant à mesurer la composition des bioaérosols de l'océan Austral au sud du 40ème parallèle.

Le groupe Kreidenweis, basé au Département des sciences de l'atmosphère, a constaté que l'air de la couche limite qui alimente les nuages les plus bas au-dessus de l'océan Austral est vierge, exempt de particules, appelées aérosols, produites par des activités anthropiques ou transportées depuis le continent.

Le temps et le climat sont des processus complexes qui relient chaque partie du monde à toute autre région. Avec le changement climatique résultant de l'activité humaine, il est difficile de trouver une zone où un processus sur Terre qui n'a pas été touché par l'Homme.

Kreidenweis et son équipe pensent que l'air situé au-dessus de l'océan Austral entourant l'Antarctique serait ainsi le moins affecté par les hommes. Ils se sont alors mis à étudier ce qui était dans l'air et d'où il venait.

"Nous avons pu utiliser les bactéries présentes dans l'air au-dessus de l'océan Austral comme outil de diagnostic pour déduire les propriétés clés de la basse atmosphère", a déclaré le chercheur Thomas Hill, co-auteur de l'étude. "Par exemple, les aérosols qui contrôlent les propriétés des nuages au-dessus de l'océan sont fortement liés aux processus biologiques de l'océan. De même, l'Antarctique semble être isolé de la dispersion des micro-organismes vers le sud et du dépôt de nutriments des continents du sud. En général, il est prouvé que l'océan Austral est l'un des très rares endroits sur Terre à avoir été peu affecté par les activités anthropiques.

"Des échantillons ont été prélevés au cours de la campagne de terrain SOCRATES financée par l'organisation internationale NSF dirigée par le chercheur et co-auteur Paul DeMott. L'étudiante diplômée Kathryn Moore a pour sa part analysé l'air de la couche limite marine, la partie inférieure de l'atmosphère qui est en contact direct avec l'océan, à bord du Research Vessel Investigator alors qu'elle naviguait vers le sud depuis la Tasmanie jusqu'au bord de la glace antarctique.

Le chercheur et premier auteur Jun Uetake a examiné, quant à lui, la composition des microbes en suspension dans l'air capturés à bord du navire. L'atmosphère est pleine de ces micro-organismes dispersés à des centaines de milliers de kilomètres par le vent.

Les bactéries ne sont que d'origine marine

En utilisant le séquençage de l'ADN et le suivi des sources, Jun Uetake a déterminé que les origines des microbes étaient marines, de l'océan. La composition bactérienne différait également sur de vastes zones latitudinales, ce qui suggère que les pulvérisations provenant de masses terrestres éloignées et d'activités humaines n'ont pas progressé vers le sud, dans l'air de l'Antarctique.

Ces résultats contrecarrent ainsi toutes les autres études sur les océans dans les zones subtropicales et l'hémisphère nord, qui ont révélé que la plupart des microbes provenaient de continents, transportés par le vent. Les plantes et le sol sont de fortes sources de particules qui déclenchent le gel des gouttelettes de nuages surfondues. Ce processus réduit la réflectivité des nuages et augmente les précipitations.

Au-dessus de l'océan Austral, les émissions des embruns forment des gouttelettes de nuages liquides. Les concentrations de particules de glace, rares dans l'eau de mer, sont les plus faibles jamais enregistrées sur la planète.