Le changement climatique rend la Terre plus sombre, ce qui a pour effet de réchauffer le climat
Selon de nouvelles recherches, la Terre réfléchit moins bien la lumière à mesure que son climat continue de changer.
Un joli phénomène relie le climat et la luminosité : les nuages. En effet, les scientifiques s’efforcent de modéliser la façon dont les nuages réagiront au changement climatique et comment ces réactions influenceront à leur tour le climat futur. Mais les scientifiques à l’origine de cette nouvelle étude pensent que la découverte de la réflectivité dépend de la dynamique des nuages au-dessus de l’océan Pacifique.
La recherche s’appuie sur deux décennies d’observations d’un phénomène appelé « earthshine« , c’est-à-dire la lumière que la Terre réfléchit sur la surface de la face cachée de la lune, combinées à des observations par satellite de la réflectivité de la Terre, ou albédo, et de la luminosité du soleil.
Les différentes particularités de la Terre reflètent des quantités différentes de lumière : les océans en reflètent très peu, les terres environ deux fois plus. Les nuages, quant à eux, reflètent environ la moitié de la lumière solaire qui les frappe, tandis que la neige et la glace reflètent la majorité de la lumière qu’elles reçoivent.
Les scientifiques de l’observatoire solaire de Big Bear Lake, en Californie du Sud, étudient les fluctuations de l’ensoleillement terrestre depuis 1998, en recherchant des changements sur des échelles de temps allant de la journée à la décennie. (Les chercheurs notent que ces mesures ne sont que relatives et appellent à des observations plus solides), peut-être même à partir de nano-satellites, cubesats, ou d’un observatoire lunaire.
Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont combiné ces données avec les observations du projet CERES (Clouds and the Earth’s Radiant Energy System) de la NASA, qui opère depuis 1997 avec des instruments embarqués sur une série de satellites de la NASA et de l’Agence américaine d’observation océanique et atmosphérique (NOAA).
Les chercheurs ont réuni les deux ensembles de données pour déterminer si la luminosité de la Terre a changé et comment. Sur l’ensemble des deux décennies, celle-ci a diminué d’environ 0,5 %, soit environ un demi watt de moins par mètre carré. La majeure partie du changement se produit au cours des trois dernières années de l’ensemble de données sur la Terre, que les chercheurs ont analysé jusqu’en 2017. Les données CERES se poursuivent jusqu’en 2019 et montrent un déclin encore plus marqué à la fin.
A partir de l’étude : albédo annuel moyen de l’Earthshine de 1998-2017 exprimé en watts par mètre carré (W/m2). L’albédo annuel de CERES 2001-2019, également exprimé en W/m2, est indiqué en bleu. Une ligne du meilleur alignement des données CERES (2001-2019) est représentée par une ligne pointillée bleue. La moyenne des barres d’erreur pour les mesures CERES est de l’ordre de 0,2 W/m2. (Goode et coll. (2021)/ Geophysical Research Letters)
Et pendant cette période, les chercheurs ont déterminé que la luminosité du soleil, qui a connu deux périodes d’activité maximale et une période de calme au cours de l’étude, n’était pas liée de manière pertinente à la baisse de la réflectivité. Les scientifiques ont donc conclu qu’un changement de la quantité de lumière réfléchie par la Terre devait provenir d’un changement de la Terre elle-même.
En particulier, les données CERES ont révélé une perte de nuages brillants à basse altitude au-dessus de l’océan Pacifique oriental, au large de la côte ouest des Amériques, où les scientifiques enregistrent également une forte augmentation de la température à la surface de l’océan.
Et comme la lumière qui n’est pas réfléchie vers l’espace est piégée dans le système terrestre, le changement de luminosité a également des implications pour l’avenir du climat, car il pourrait accélérer le rythme du changement climatique causé par les humains.
L’étude publiée dans la revue Geophysical Research Letters : Earth’s Albedo 1998–2017 as Measured From Earthshine et présentée sur le site de l’American Geophysical Union : Earth is dimming due to climate change.