Pollution asiatique dans la haute troposphère

Pendant la mousson d’été, la pollution atmosphérique asiatique est piégée au sein de l’anticyclone de la mousson asiatique dans la haute troposphère. Une équipe du Laboratoire d’Aérologie (Université de Toulouse et CNRS) aréalisé pour la première fois le bilan de l’ozone pour identifier les régions et les sources contribuant le plus à la production de ce gaz à effet de serre dans cet anticyclone géant.

Avec sa forte croissance économique des dernières décennies, l’Asie est le plus grand émetteur de pollution atmosphérique. Pendant la mousson asiatique d’été, la convection profonde transporte les polluants des basses couches vers la haute troposphère (12 à 18 Km en cette période). En cette saison, la haute troposphère est dominée par l’anticyclone de la mousson asiatique (AMA) qui s’étend de l’est de la Méditerranée jusqu’au Pacifique. Des études antérieures ont montré que le CO issu des émissions de surface était piégé dans l’AMA. Le CO ainsi que les oxydes d’azotes (NOx) produits par les processus de combustion sont responsables de la production d’ozone (O3). Or, l’O3 est l’un des principaux gaz à effet de serre atmosphérique dont l’effet radiatif est justement le plus fort pour les molécules situées dans la haute troposphère. Pour pouvoir établir un bilan de l’ozone au sein du gigantesque réservoir de pollution qu’est l’AMA, nous avons utilisé des données spatiales issues du capteur Metop/IASI et des données aéroportées du programme IAGOS. Cet ensemble de données a permis de valider les simulations réalisées par un modèle de chimie-transport global (GEOS-chem).

La contribution des différentes sources de NOx à la production d’ozone dans l’AMA a été établie à partir de tests de sensibilité du modèle. La contribution anthropique de la région sud-asiatique a été évaluée à 8 ppbv, tandis que la région est-asiatique contribue à hauteur de 5 ppbv. La plus forte contribution de la région indienne moins émettrice que la Chine provient de la plaine Indo-gangétique, région la plus polluée d’Asie du sud qui est plus fortement impactée par la mousson que la Chine.

Cette contribution des sources anthropiques (~ 13 ppbv) est du même ordre de grandeur que celle des NOx produits par les éclairs qui est la principale source d’O3 dans la haute troposphère à l’échelle globale. La dernière contribution, celle de la stratosphère est de l’ordre de 7 ppbv.

Cette étude a montré que la pollution asiatique était responsable d’une importante production d’ozone dans l’AMA. L’Inde, très impactée par la mousson est le principal contributeur à cette concentration d’ozone dans la haute troposphère.

Il sera important dans le futur de quantifier l’effet radiatif (effet de serre) de cet ozone d’origine anthropique, piégé dans l’AMA

Pour en savoir plus :B. Barret et al. : upper tropospheric CO and O3 budget during the Asian Summer Monsoon, 2016. Atmosp. Chem. And Phys. (sous presses)

Contact chercheur : Brice Barret, laboratoire d’Aérologie , brice.barret@aero.obs-mip.fr

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