La grande lune de Saturne Titan, vue par le vaisseau spatial Cassini de la NASA. Hazy Titan a une atmosphère épaisse dominée par l'azote qui contient également beaucoup de méthane - une caractéristique que les chercheurs ont profité pour les aider à mieux comprendre le rôle du méthane dans le réchauffement climatique ici sur Terre.
(Image: © NASA / JPL-Caltech / SSI)
En analysant le méthane dans le ciel de Jupiter et du Titan lunaire de Saturne, les scientifiques déterminent maintenant quels effets ce gaz de réchauffement climatique a sur la Terre, selon une nouvelle étude.
Les gaz à effet de serre réchauffent la planète en piégeant la chaleur du soleil. Le gaz à effet de serre qui fait le plus souvent la manchette est le dioxyde de carbone généré en grande quantité par la combustion de combustibles fossiles. Cependant, le méthane est un gaz à effet de serre encore plus puissant, livre pour livre, capable de réchauffer la planète plus de 25 fois plus que le dioxyde de carbone sur une période d'un siècle, selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC).
Dans la nouvelle étude, les chercheurs se sont concentrés sur l'aspect le plus mal compris du rôle du méthane dans le réchauffement climatique - la quantité de rayonnement solaire à courte longueur d'onde qu'il absorbe. Les estimations précédentes du GIEC concernant les effets de l'augmentation des émissions de méthane sur le climat mondial ont omis l'impact de l'absorption des ondes courtes. [Preuve photographique du changement climatique: images en accéléré de glaciers en retraite]
Les modèles climatiques récents sont conçus pour tenir compte de l'absorption des ondes courtes du méthane. Cependant, leur précision est limitée par les incertitudes quant à la façon dont le méthane absorbe le rayonnement à ondes courtes. Alors que la molécule de dioxyde de carbone a une forme linéaire relativement simple, le méthane a une forme tétraédrique plus complexe, et la façon dont il réagit à la lumière est également compliquée - trop pour le déterminer en laboratoire.
Au lieu de cela, les scientifiques examinent les atmosphères de Jupiter et de la plus grande lune Titan de Saturne, qui ont tous deux "une concentration au moins mille fois supérieure de méthane que l'atmosphère terrestre", étudie le co-auteur Dan Feldman, climatologue au Lawrence Berkeley National Laboratory à Berkeley, Californie, a déclaré Space.com. En tant que tels, ces corps célestes peuvent servir de «laboratoires naturels» pour étudier les effets de la lumière du soleil sur le méthane, a-t-il expliqué.
Les scientifiques ont analysé les données de Titan de la sonde Huygens de l'Agence spatiale européenne, qui a atterri sur la grande lune en janvier 2005, et de Jupiter du télescope spatial Hubble de la NASA. Cela a aidé à déterminer comment le méthane absorbe diverses courtes longueurs d'onde de la lumière du soleil, données que les chercheurs ont intégrées aux modèles climatiques de la Terre.
Les scientifiques ont découvert que les effets du réchauffement climatique du méthane ne sont probablement pas uniformes sur Terre, mais varient à la surface de la planète. Par exemple, étant donné que les déserts près de l'équateur ont des surfaces lumineuses et exposées qui réfléchissent la lumière vers le haut, l'absorption des ondes courtes est 10 fois plus forte dans des régions telles que le désert du Sahara et la péninsule arabique qu'ailleurs sur Terre, a déclaré Feldman.
De plus, la présence de nuages peut multiplier par trois l'absorption du méthane par ondes courtes. Les chercheurs ont noté ces effets à l'ouest de l'Afrique australe et des Amériques, et avec les systèmes de nuages dans la zone de convergence intertropicale près de l'équateur.
"Nous pouvons vraiment déterminer l'effet de serre du méthane sur Terre sur la base des observations de Jupiter et Titan", a déclaré Feldman.
Ces résultats confirment les modèles climatiques précédents concernant les effets du méthane sur le réchauffement climatique. Les chercheurs ont déclaré que leurs travaux pourraient aider à faire progresser les stratégies d'atténuation du changement climatique en clarifiant les risques auxquels sont confrontées différentes régions du monde.
Les scientifiques ont détaillé leurs résultats en ligne mercredi 26 septembre dans la revue Science Advances.
