Quand le trafic maritime change de cap, il y a des répercussions climatiques à des milliers de kilomètres, même dans la formation des nuages.
À partir de novembre 2023, les attaques de milices dans le détroit de Bab al-Mandab ont contraint les navires cargo à éviter la mer Rouge; peu de gens pouvaient prévoir que ces bouleversements géopolitiques auraient des répercussions climatiques à des milliers de kilomètres de là, au-dessus de l’Atlantique Sud.
Pour le chercheur Michael Diamond, expert en atmosphère à la Florida State University, cette déviation inattendue a été une occasion historique: étudier comment les carburants marins influencent la formation des nuages.
La recherche. Dans une étude publiée dans Atmospheric Chemistry and Physics, Diamond et la jeune diplômée Lilli Boss (département des Sciences de la Terre, de l’Océan et de l’Atmosphère, FSU) montrent que la réduction drastique du soufre dans les carburants navals – environ 80 % de moins par rapport au passé – a entraîné une diminution d’environ 67 % du nombre de gouttelettes dans les nuages, par rapport aux niveaux antérieurs.
« Le changement inattendu des itinéraires des expéditions mondiales nous a offert une occasion unique de mesurer les interactions aérosol-nuages », explique Diamond. « Lorsque votre « laboratoire » est l’atmosphère, il n’arrive pas tous les jours de mener des expériences aussi claires. C’est une opportunité inestimable pour mieux comprendre le fonctionnement de notre planète. »
Les nuages changent de visage. À partir du 1er janvier 2020, l’Organisation Maritime Internationale (OMI) a imposé une limite plus stricte au teneur en soufre des carburants pour les navires: passant d’un maximum de 3,5 % à 0,50 % mg/m pour les trajets en dehors des zones de contrôle des émissions. Cette mesure – connue sous le nom de « IMO 2020 » – vise à réduire la pollution atmosphérique, en particulier les émissions d’oxydes de soufre (SOx), qui sont nocifs pour la santé humaine et pour l’environnement.
Les aérosols issus de ces émissions, en particulier les sulfates, jouent un rôle clé dans la modification des propriétés des nuages : ils favorisent la formation de gouttelettes plus nombreuses et plus petites, rendant les nuages plus lumineux et réfléchissants. Cela exerce un effet refroidissant sur la planète, qui a historiquement « masqué » une partie significative du réchauffement dû aux gaz à effet de serre. Cependant, comme les aérosols restent dans l’atmosphère pendant des périodes relativement brèves (jours ou semaines) et que les nuages présentent une forte variabilité, ces interactions constituent l’une des principales sources d’incertitude dans les modèles climatiques mondiaux.
Une expérience au milieu des nuages. Lorsque plusieurs navires ont contourné le cap de Bonne-Espérance, la région de l’Atlantique Sud – connue pour ses nuages bas persistants et sa sensibilité aux émissions maritimes – a connu un afflux soudain de trafic.
Cela a permis aux scientifiques d’observer comment les nuages réagissent exclusivement aux émissions, sans les interférences liées aux variations météorologiques ou politiques.
Grâce aux données satellitaires, le groupe de recherche a détecté une forte augmentation du dioxyde d’azote (NO₂) dans cette zone. Comme le NO₂ est émis par les moteurs des navires, mais n’est pas affecté par les réglementations de l’OMI sur le soufre, il a servi de marqueur fiable de l’activité navale. En comparant les variations du NO₂ avec le nombre de gouttelettes dans les nuages (qui dépendent surtout du soufre), les chercheurs ont quantifié une réduction d’environ 67 % de la capacité des navires à modifier les nuages après l’entrée en vigueur des règles.
Implications dans les modèles climatiques. Les données de Diamond et Boss sont particulièrement précieuses car elles aident à réduire une source importante d’incertitude dans les modèles climatiques: la façon dont les nuages réagissent aux variations des aérosols. Développer des modèles plus précis offre ainsi à les décideurs des outils plus efficaces pour planifier des interventions à l’échelle mondiale.
De plus, cette recherche met en lumière le fragile équilibre entre les objectifs de qualité de l’air et ceux du climat. D’un côté, les réglementations de l’OMI ont amélioré la santé humaine en réduisant les émissions de soufre – un polluant lié à des maladies respiratoires et cardiovasculaires – et, d’un autre côté, en modifiant la composition des émissions, elles ont aussi modifié la façon dont les nuages se forment et réfléchissent la lumière du soleil, potentiellement en perturbant le bilan énergétique terrestre.
Quelle est l’importance de la flotte concernée ? Pour donner une idée de l’envergure: aujourd’hui, le commerce maritime mondial repose sur des dizaines de milliers de navires. Selon des données récentes, plus de 50 000 navires marchands sont en activité dans le monde en ce moment. L’impact des nouvelles règles de l’OMI concerne une part significative de cette flotte: de nombreux armateurs ont dû choisir entre utiliser des carburants à faible teneur en soufre, installer des épurateurs d’émissions (scrubbers), ou – pour certains – convertir les navires à des carburants alternatifs.
