Brume sèche arctique

Anciennement l'un des lieux les plus purs et les plus propres de la Terre, l'Arctique a été ternie et voilée par une nappe sale de smog roux. Phénomène totalement inattendu et unique sur Terre, cette brume arrive dans l'Arctique chaque automne et chaque hiver depuis les années 50.

Sa découverte est ancienne, mais la connaissance de sa composition et des circonstances de son apparition est récente. D'après une série de mesures de chimie atmosphérique effectuées dans les années 70, d'abord à Barrow, en Alaska, puis à Mould Bay, dans les Territoires du Nord-Ouest, son origine n'est pas naturelle, mais plutôt humaine. Des carottes glaciaires extraites de la neige compactée depuis des siècles sur l'île d'Ellesmere révèlent que, durant la première moitié de ce siècle, l'acidité de la glace et les émissions de soufre étaient approximativement constantes et d'environ la moitié des niveaux actuels. Depuis 1956, la pollution de l'air a augmenté de 75 p. 100 dans l'Arctique, une tendance qui suit de près le doublement des émissions d'acides de dioxyde de soufre sur l'ensemble de la planète.

Composition

Cette brume sèche contient principalement des composés de soufre et d'azote (sous forme de gaz ou de fines particules liquides ou solides appelées aérosols) et de substances d'origine naturelle comme le sel marin, les cendres de feux irréprimés et la poussière du sol transportée par le vent. Plus longtemps les composés de soufre et d'azote restent dans l'atmosphère, plus ils risquent de se transformer en acides semblables à ceux mis en jeu dans les pluies acides. Cette brume sèche arctique contient aussi un ensemble complexe de contaminants atmosphériques toxiques (p. ex. des herbicides et des pesticides, tels que le lindane et le D.D.T.), des métaux lourds (p. ex. du plomb, du mercure et du vanadium) et des composés organiques industriels (p. ex. des solvants, des dioxines et des PCB).

Étendue

La brume sèche couvre pratiquement toute la zone au nord du 60° de latitude. Les concentrations ont tendance à atteindre leur maximum au sommet de la couche d'inversion (de 400 à 800 m au-dessus du sol) et diminuent au-delà. Les niveaux de pollution dans l'Arctique sont aussi généralement de 10 à 20 fois supérieurs à ceux mesurés au-dessus de l'Antarctique et 10 fois supérieurs à ceux enregistrés au-dessus des zones non industrielles de l'Amérique du Nord.

Fluctuations saisonnières
L'Extrême-Arctique est de 20 à 40 fois plus pollué en hiver qu'en été. De février à mai, le nombre de particules en suspension dans l'air devient suffisant pour que l'ensemble devienne visible sous la forme de brume sèche. Durant l'été, cette brume de pollution disparaît. Ce phénomène résulte de la combinaison d'au moins trois mécanismes : les inversions hivernales forment des barrières invisibles qui retiennent la pollution accumulée; les grands systèmes météorologiques qui régissent l'entrée et la sortie des polluants à la frontière de l'Arctique sont très vigoureux en hiver et sont habituellement associés à un flux d'entrée vers le nord; finalement, en hiver, l'air circule au-dessus d'une surface qui ressemble fort à un désert de glace et il y a donc peu de pluie ou de neige pour faire se déposer les polluants.

Sources

Ce n'est qu'à partir de 1980 que l'on a pu, grâce à des méthodes utilisant des traceurs chimiques, remonter aux sources des polluants. Des diverses industries émettent dans l'atmosphère des mélanges différents de produits chimiques polluants. Par exemple, les teneurs en plomb des émissions de la combustion de mazout, de charbon et de bois et des raffineries de métal en Europe orientale, en Europe occidentale et en Amérique du Nord sont différentes. Une « empreinte chimique », pour ainsi dire, permet de remonter jusqu'à la région d'origine de la brume sèche arctique, sinon jusqu'à chaque usine.

Un modèle de transport prenant en compte la chimie atmosphérique a permis de démontrer que l'Amérique du Nord contribue de façon relativement modeste (moins de 4 p. 100) à la mixture atmosphérique qui pénètre l'Arctique. Les deux tiers des polluants contenus dans la brume sèche s'avèrent provenir de sources « au vent », situées dans les pays hautement industrialisés de l'Europe de l'Est, le reste venant de l'Europe de l'Ouest.

Effets sur l'environnement

On connaît peu de chose sur les effets de la brume sèche arctique sur l'environnement, mais l'effet le plus évident est la diminution de la visibilité. La modification du bilan énergétique et, très probablement, celle du climat comptent parmi les effets les plus significatifs. Les particules noires et fuligineuses dans l'atmosphère, sur la neige et sur la glace absorbent une plus grande fraction de l'énergie en provenance du soleil. La brume sèche contribue donc à un réchauffement. La couverture de neige et de glace diminuant, la réflectivité est davantage amoindrie et le réchauffement général s'accélère.

Tendances actuelles
De 1979 à 1995, Environnement Canada a surveillé périodiquement la composition chimique et physique de l'atmosphère à Alert, dans les Territoires du Nord-Ouest. Des mesures récentes montrent que la tendance de la brume sèche arctique à augmenter, qui avait commencé à s'accélérer pendant les années 50, a cessé. Aussi, même si la concentration de sulfate est resté presque constante, celle de quelques contaminants organiques toxiques et de quelques métaux lourds a fortement chuté. Celle du plomb, par exemple, a diminué de 55 p. 100 depuis 1980. Ces déclins résultent en partie des actions visant au contrôle des émissions toxiques et de l'élimination du plomb dans l'essence par les pays qui bordent l'Arctique et par leurs industries.

Voir aussi Climat, Changement de.