Le projet BIOSCAN-FR : caractérisation moléculaire et surveillance de la biodiversité terrestre en France et Outre-Mer

« Pièges Malaise installés en juin 2024 pour une durée d’un an le long d’un gradient d’altitude, sur les sites d’observation de l’OSU Réunion. (A) Maïdo à l’OPAR ; (B) La Plaine des Fougères et (C) la forêt de Mare Longue »

Résumé

Dans le cadre de la mise en œuvre d’une stratégie nationale de surveillance de la biodiversité terrestre (s’inscrivant dans la Stratégie Nationale pour la Biodiversité), BIOSCAN-FR vise à conceptualiser et tester opérationnellement un système de surveillance axé sur les insectes volants et basé sur l’utilisation d’outils moléculaires pour identifier les espèces. À partir de ce système de suivi, les objectifs à long terme sont de: (i) fournir une meilleure caractérisation des communautés d’espèces et de leur évolution dans le temps (e.g. diversité spécifique et fonctionnelle, phénologie, variations temporelles, etc.) ; (ii) faciliter les comparaisons entre les sites grâce à des protocoles standardisés (e.g. similarité spatiale des communautés, impact des facteurs environnementaux, etc.) ; (iii) identifier des bioindicateurs potentiels et faciliter la détection d’espèces d’intérêt (e.g. espèces introduites ou patrimoniales) pour orienter les politiques publiques et les programmes de gestion ou de conservation. Trois pièges ont été installés sur les sites d’observation de l’OSU-R selon un gradient altitudinal : Maïdo, Plaine des Fougères et Mare Longue. Ce projet vise à informer sur plusieurs variables essentielles de biodiversité (EBV) qui pourront être comparées aux données climatiques enregistrées en continu sur ces sites. Ces observations de biodiversité intègrent également les recommandations de l’IR eLTER dans le cadre de l’observation standard SOBIO_014 flying insects.

Présence d’insectes volants dans le piège malaise A déployé
à l’OPAR-Maido après 7 jours de déploiement (crédit: D. Combemale).

Projet coordonné par le Muséum national d’Histoire naturelle et l’Office français de la biodiversité

Contacts locaux : claudine.ahpeng@univ-reunion.fr; Olivier.magand@univ-reunion.fr; pierre.stamenoff@univ-reunion.fr; david.combemale@univ-reunion.fr

Contacts extérieurs :  lucas.sire@mnhn.fr & Rodolphe.rougerie@mnhn.fr

VLF4IONS : la surveillance de l’ionosphère en VLF

Éruption solaire du 10 Mai 2024. (@SDO/AIA, https://sdo.gsfc.nasa.gov/data/)

C. Briand & P. Teysseyre, Observatoire de Paris

Introduction

L’état de l’ionosphère terrestre est contrôlé par le Soleil. Cette couche atmosphérique présente la particularité d’avoir un accroissement important des particules ionisées, une caractéristique qui lui confère des propriétés singulières pour la propagation des ondes électromagnétiques. En cas d’éruptions solaires (flare pour reprendre la terminologie anglaise), le rayonnement X augmente jusqu’à 100 à 1000 fois en quelques minutes. Ce rayonnement solaire met huit minutes à atteindre la Terre et induit une augmentation de l’ionisation des couches les plus basses de l’atmosphère (à partir de 60km voire moins). La couche-D, située entre 60 et 80km d’altitude, est responsable d’une grande partie de l’absorption des ondes dans le domaine HF (3-30MHz). Or, ces fréquences sont régulièrement utilisées pour des usages civils ou militaires. Comprendre les mécanismes de forçage et de remise à l’équilibre de cette couche sur différentes échelles de temps (de la seconde à l’année), fournir des alertes temps-réel de l’occurrence d’une éruption solaire, estimer son impact en termes d’absorption HF, modéliser précisément les perturbations électroniques lors d’un forçage solaire sont les questions fondatrices du projet ‘VLF For Ionosphérique Studies (VLF4IONS).


En rouge, la zone affectée par une absorption HF d’au moins 1dB jusqu’à 35MHz (Modélisation D-RAP, https://www.swpc.noaa.gov/products/d-region-absorption-predictions-d-rap)

Ondes VLF au service de la surveillance de l’ionosphère

La couche -D qui est le sujet de cette étude est située entre 60 et 80km d’altitude : elle est donc à la fois trop haute pour les ballons-sondes, trop basse pour les satellites, et pas assez ionisée pour les radars. La technique la plus utilisée pour assurer une surveillance continue est d’écouter des émetteurs VLF (3-30kHz) situés sur Terre pour des usages civils ou militaires. Ces ondes se déplacent dans le guide d’onde formé par la Terre et la couche-D. Tout changement des propriétés électriques de ce guide d’onde modifie le signal reçu. La modélisation de la propagation de l’onde permet ainsi de remonter à la modification de la densité électronique de la couche-D et donc de déduire l’absorption HF.

Vers un réseau de récepteur dans la zone tropicale

L’alternance des jours et des nuits empêchent de mesurer l’impact de tous les évènements solaires. Il est donc nécessaire de répartir des récepteurs sur tout le globe pour couvrir tous les fuseaux horaires. La zone tropicale est intéressante car il y a peu de variation de la durée du jour au cours de l’année (contrairement aux zones de plus hautes latitudes qui peuvent être dans la nuit pendant plusieurs semaines). La seconde raison pour choisir ces territoires c’est de permettre une surveillance au-dessus des océans. Enfin la troisième raison est de permettre des mesures pour un autre type de forçage via les zones orageuses (sprites, elves, terrestrial gamma-ray flash : TGF).

L’instrument déployé s’appelle AWESOME. Il a été mis au point par le Georgia Institute of Technology (Atlanta, USA ; https://lf.gatech.edu/). Il s’agit d’une antenne qui mesure la composante magnétique des ondes VLF. L’amplitude et la phase de plusieurs transmetteurs (i.e. fréquence) sont mesurées simultanément, dans deux directions perpendiculaires (généralement NS et EW magnétiques). En plus de ces données dites « Narrowband », des mesures de formes d’onde sont aussi réalisées (champ magnétique en fonction du temps sur toutes les fréquences) à un taux de 100 kHz.

En juin 2024, AWESOME a été installé au Maïdo, première pierre du réseau tropical. Les mesures continues sont analysées automatiquement sur place et renvoyées à l’Observatoire de Paris pour une analyse plus fine.

Image des deux boucles magnétiques de AWESOME sur le côté ouest de l’Observatoire de Physique de l’Atmosphère de La Réunion (OPAR) sur le site du Maïdo de l’OSU-Réunion.
Spectrogramme de contrôle de la composante NS (en haut) et EW (en bas). Malgré un bruit assez élevé, les émissions provenant d’Inde (VTX à 18.2kHz) et d’Australie (NWC à 19.8kHz) sont clairement visibles. On suit également des émetteurs de France, de Turquie, d’Italie, et d’Hawaii.

En jaune, le chemin suivi par les ondes VLF depuis l’Inde et l’Australie vers La Réunion. Malgré plus de 5000km de distance, les ondes sont parfaitement détectées par l’instrument

Remerciements

Merci à

  1. Toute l’équipe sur le site du Maïdo qui a permis l’installation sur place : Yann Hello, Guillaume Payen, François Rigaud, Laurent Villegier, Soilihi Oumouri (et tous ceux que je n’ai pas rencontré mais qui ont agi dans l’ombre)
  2. L’équipe du LESIA à l’Observatoire de Paris lors de la phase de préparation : Pierre-Luc Astier, Anne Bui, et bien sur Claude Collin qui a aussi participé à la mise en place sur site.

Merci aussi au Directeur de l’OSU-Réunion et aux responsables scientifique et technique de l’OPAR, pour avoir autorisé cette installation !

Enfin, merci aussi à Emeric Le Floch pour les discussions autour de l’aspect pédagogique du projet pendant les mois qui ont précédés l’installation : on se reverra pour finaliser le programme !

Le 28 mai 2024 : installation du mât par l’équipe de choc constituée par Claude Collin (à gauche) et François Rigaud (du Laboratoire de l’Atmosphère et des Cyclones à droite)

La campagne océanographique “MASC”

Le Laboratoire Géosciences Réunion (LGSR) organise la campagne océanographique MASC, qui se déroulera du 01 au 31 juillet 2024 à bord du Marion Dufresne II, dans les Zones Économiques Exclusives (ZEE) françaises de La Réunion et de Tromelin. La vocation de MASC est de répondre à quelques grandes questions scientifiques que pose le bassin des Mascareignes, parmi lesquelles :

– Pourquoi la dorsale océanique des Mascareignes s’est-elle éteinte il y a environ 60 Ma ?

– Quel est le rôle du point chaud Réunion dans le volcanisme qui fit naître Tromelin, le mont La Pérouse et les autres volcans sous-marins de la zone ?

– Quelle est l’histoire d’émersion et de submersion de ces atolls ?

– Quelle est la sédimentation dans le bassin profond (>4000 m) des Mascareignes, éloigné de tout apport continental ?

– Quel est l’enregistrement paléoclimatique et océanographique sédimentaire du bassin des Mascareignes ?

– Ces ZEE françaises recèlent-elles une biodiversité planctonique particulière ?

– Quelle est la fréquentation des cétacés et des oiseaux marins dans ces ZEE ?

– Quels sont les paramètres physico-chimiques de l’océan et de l’atmosphère au nord de Tromelin, où très peu de données existent ?

Pour répondre à ces questions, et à bien d’autres, MASC combinera des levers de géophysique, des carottages de sédiments, des dragages de roches volcaniques, des prélèvements de plancton, des comptages de faune marine et un lâcher d’hydrophone. Les données et échantillons recueillis seront utilisés par treize laboratoires internationaux, dont deux appartiennent à l’OSU-Réunion et à l’Université de La Réunion.

La campagne MASC est aussi une formidable opportunité d’offrir aux étudiants une formation à la recherche océanographique. Grâce à une Université flottante organisée par le LGSR, dix huit étudiants, de la licence au doctorat, dont 9 de l’Université de La Réunion, embarqueront à bord du Marion Dufresne pour cette expérience exceptionnelle.

Mots clé: extinction de dorsale océanique, volcans sous-marins, enregistrement paléo-climatique, biodiversité planctonique, écologie marine, bassin des Mascareignes

Contact : vincent.famin@univ-reunion.fr

VELVET : chambre de mesure pour l’étude des émissions de Composés Organiques Volatils Biogéniques (COVB) par des espèces végétales en climat tempéré et tropical.

Répartition des émissions de COV par les espèces échantillonnées sur 3 forêts de l’île : forêt endémique de Mare-Longue, forêt d’altitude proche de l’OPAR-Maïdo, forêt de nuage de la Plaine des Fougères. En bleu = isoprène, orange = somme des monoterpènes, gris = somme du benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes.

La chambre VELVET (pour VOC experiments on leaves with the vegetation enclosure technique), a été conçue et utilisée pour mesurer les émissions de composés organiques volatils (COV) à partir de feuilles de végétaux. Les mesures ont été effectuées pour des espèces en climat tempéré : épicéa commun (Picea abies), hêtre commun (Fagus sylvatica) et noisetier commun (Corylus avellana) dans la région du Puy de Dôme (France). En région tropicale (l’île de La Réunion) à travers le projet VELVET-RUN, 10 des espèces les plus représentatives, indigènes et exotiques de l’île en forêt de Mare-Longue, forêt d’altitude proche de l’Observatoire de Physique de l’Atmosphère du Maïdo et en forêt de nuage à la Plaine des Fougères ont été échantillonnées. L’étude a révélé que les émissions de ces espèces étaient influencées par la variabilité spatiale, leur environnement et le type de forêt. Notamment, cette étude a marqué une avancée importante en capturant pour la première fois les émissions d’espèces endémiques de l’île. A la suite du projet VELVET-RUN, le projet TROPIVOC souhaite pérenniser le suivi des COV (concentration et évolution) à court/moyen/long terme dans la forêt de Mare-Longue. Les données collectées viendront enrichir l’inventaire des émissions biogéniques de l’île, améliorant ainsi les simulations de modèles grâce à l’incorporation de ces nouvelles mesures.

Référence complète : Rocco, M., Brugère, E., Magand, O., Borbon, A., Colomb, A., Bouvier, L., Baray, J., Duflot, V., Ribeiro, M., Picard, D., Metzger, J., Stamenoff, P., Benoit, Y., Ah-Peng, C. VELVET: an enclosure vegetation system to measure BVOC emission fingerprints in temperate and tropical climates. Frontiers in Environmental Science12, 1372931. https://doi.org/10.3389/fenvs.2024.1372931

Contact local : olivier.magand@univ-reunion.fr

Contact extérieur : manon.rocco@univ-amu.fr (Manon ROCCO, LCE/IMBE)

Dans le cadre du 6ième appel à accès transnational et interdisciplinaire aux infrastructures de recherche du programme européen ATMO ACCESS, le projet de David Beilman (University of Hawaii at Manoa, Department of Geography & Environment) a été accepté par le panel d’évaluation de ATMO ACCESS.

Mare au Thym, Bélouve, dans haut marais à Sphaignes

Titre et acronyme du projet : Sensibilité et résilience à long terme du carbone des tourbières de montagne à La Réunion (PeatCReu24)

Contexte scientifique : On estime qu’un tiers de la réserve mondiale de carbone du sol se trouve dans les écosystèmes de tourbières, bien qu’ils ne couvrent que quelques pour cent de la superficie totale des terres. L’environnement unique et la densité de carbone extrêmement élevée des tourbières font de leur flux potentiel de carbone dans l’atmosphère une menace pour le changement mondial en cas de perturbation due à l’utilisation des terres, aux incendies et au changement climatique. Les tourbières tropicales sont les moins étudiées et les moins comprises de toutes les tourbières au niveau mondial, mais elles peuvent être abondantes sur les îles volcaniques tropicales, telles que l’archipel d’Hawaï et la Réunion. Ce sont des “points chauds triples” de biodiversité, de stockage de carbone et d’archives sédimentaires uniques de la sensibilité et de la résilience des écosystèmes passés dans la tourbe qu’elles séquestrent depuis des milliers d’années.

Objectifs scientifiques du projet : Le projet propose d’approfondir l’étude d’un site important de La Réunion pour le comparer à Hawaï. La région est la Plaine des Marsouins, où nos données préliminaires montrent que les tourbières existent depuis plus de vingt mille ans. Cela couvre le réchauffement climatique qui a suivi le dernier maximum glaciaire, ce qui permet de comparer les effets du réchauffement dans les régions du Pacifique et de l’Océan Indien dans les mêmes environnements montagnards tropicaux. Le plan de travail pour l’accès physique serait centré sur la visite de la région pendant une période de deux semaines. Le travail principal consisterait en trois tâches sur le terrain. Premièrement, nous mènerons des enquêtes détaillées, notamment en cartographiant la profondeur de la tourbe par le biais d’un réseau de sondes pédologiques et d’échantillons basaux, afin de mieux estimer les volumes et les âges pour l’estimation du stockage du carbone. Deuxièmement, nous collecterons des eaux de pluie et de surface ainsi que des plantes afin de mieux caractériser les variations des isotopes de l’eau et leur empreinte sur la chimie des tissus foliaires. Troisièmement, nous identifierons et carotterons la partie la plus profonde et la plus ancienne de la tourbière afin de maximiser nos informations et notre approche des changements écologiques à long terme. Le matériel sera transporté à Toulouse au laboratoire du CRNS pour une analyse plus approfondie et un sous-échantillonnage.

Interdisciplinarité du projet : Ce projet vise à étudier la fonction à long terme des écosystèmes dans le contexte du cycle du carbone et le rôle des écosystèmes riches en carbone, ainsi que leur stockage et leur libération potentielle de dioxyde de carbone atmosphérique.

Potentiel d’innovation / Impact : Le travail proposé vise à développer nos résultats préliminaires et à approfondir notre comparaison des écosystèmes forestiers tropicaux de montagne dans les régions du Pacifique et de l’océan Indien. L’aspect novateur de ce travail est la compréhension à long terme de l’histoire de l’écosystème et la relation entre la séquestration du carbone et les facteurs de changement global tels que le climat et les perturbations. L’âge du dernier maximum glaciaire des tourbières de la Plaine des Marsouins et sa comparaison avec un paysage ancien similaire à Hawaï constituent une comparaison inédite. Une telle perspective à long terme de ces processus de zone critique, possible grâce à l’étude de ces sites, est rare. Trouver et comparer explicitement des sites similaires dans les écosystèmes des montagnes tropicales n’a jamais été fait auparavant.

Demande d’accès aux plateformes OSU-Réunion : OPAR et OZC-R

Période d’accès : 1-15 Septembre 2024

Soutien administratif et logistique : Aucune assistance administrative n’est nécessaire. L’assistance logistique prendrait la forme d’un hébergement et d’un transport vers le site de l’étude.

Disponibilité et utilisation des données et des résultats : Toutes les données générées par l’accès seront partagées avec l’installation et seront accessibles au public. Notre approche des dépôts de données consiste à en utiliser plusieurs afin de garantir que les données sont accessibles à toutes les parties intéressées.

Diffusion des résultats : La collaboration en cours vise à publier un certain nombre d’articles et de présentations de conférences sur ces écosystèmes uniques et leur comparaison entre La Réunion et Hawaii. Ces travaux ont déjà commencé.

Les premiers résultats d’une précédente mission (ANR Atmo-plastic) montrent que l’ archive environnementale au Plateau de Thym remonterait à plus de 20000 ans. Ce qui retracerait le dernier réchauffement climatique suivi de la dernière glaciation (Late Glacial Maximum)  permettant une comparaison de l’histoire écologique et des changements climatiques entre l’océan Indien et l’océan Pacifique. Cette comparaison entre la Réunion et Hawaii est une nouvelle opportunité pour mieux comprendre la zone critique et  la dynamique des écosystèmes sur le long terme.

Lancement du nouveau projet européen IRISCC pour renforcer la résilience au changement climatique – La Réunion, Océan Indien, France – 4 avril 2024

Un nouveau projet ambitieux d’infrastructure de recherche européenne, IRISCC, axé sur les risques liés au changement climatique, a officiellement démarré le 1er avril. Le projet est coordonné par le Natural Resources Institute Finland (Luke) et rassemble 80 partenaires de toute l’Europe. Il intègre les services de recherche de 14 infrastructures de recherche (IR) et e-infrastructures.
IRISCC, doté d’un budget de près de 15 millions d’euros, est un projet de 54 mois dont la mission est de renforcer la capacité de la société à faire face aux risques liés au changement climatique et à développer sa résilience. Nous y parvenons en offrant un accès à des plateformes de recherche interdisciplinaires et à des données pour les chercheurs qui se concentrent sur les risques liés au changement climatique. “Comprendre les risques liés au changement climatique et être prêt à s’y adapter devient de plus en plus crucial pour nos sociétés dans un futur proche” Janne Rinne, coordinateur de l’IRISCC.


Accès à une mine de ressources
L’IRISCC offre un accès à des IR européennes et nationales complémentaires et interdisciplinaires, comprenant des observatoires, des installations expérimentales, des outils de modélisation avancés et des infrastructures de données robustes. L’OSU-Réunion (Observatoire des Sciences de l’Univers de La Réunion, Université de La Réunion, CNRS, IRD, Météo-France) est fier de contribuer en offrant l’accès à des plateformes interdisciplinaires comme OPAR qui est un observatoire atmosphérique de montagne à La Réunion (-21.0797°N 55.3831°E) hébergeant un large secteur d’instrumentation ACTRIS et ICOS. Des zones scientifiques sont disponibles pour permettre l’installation de nouvelles mesures.


Stimuler la recherche et les décisions fondées sur des données probantes
L’IRISCC encourage la recherche interdisciplinaire sur les risques multiples liés au changement climatique. Cela permet de prendre des décisions éclairées et de promouvoir les stratégies d’adaptation et de résilience de l’Europe.

Les objectifs clés de l’IRISCC :

  • Soutenir l’élaboration de politiques fondées sur des données probantes pour l’adaptation au changement climatique et la gestion des risques.
  • Faciliter la recherche de haute qualité sur les risques induits par le changement climatique et ses composantes.
  • Fournir un portefeuille de services convivial et complet pour la recherche sur les risques liés au changement climatique.
  • Assurer une intégration transparente entre les IR et harmoniser leurs politiques d’accès et de données.
  • Favoriser l’engagement des utilisateurs et la cocréation de services avec les chercheurs et les autres parties prenantes.


Investir dans l’avenir
L’IRISCC s’engage en faveur d’un partage ouvert des connaissances et d’un large renforcement des capacités. Le projet propose des programmes de formation pour doter la nouvelle génération de chercheurs des compétences nécessaires à l’utilisation de ces services de recherche intégrés pour une recherche impactante sur les risques liés au changement climatique. “La diffusion et l’exploitation des services et des formations proposés par le projet constituent l’une de nos principales activités”, a déclaré Päivi Haapanala, chef de projet de l’IRISCC.


Cibler un large éventail de parties prenantes
L’IRISCC est au service d’un large éventail d’utilisateurs, dont la communauté des chercheurs, les entités commerciales, les gestionnaires de risques locaux, nationaux et internationaux, les agences internationales, les décideurs politiques et la société dans son ensemble.


L’IRISCC marque une étape importante dans la mise en place d’une réponse collective aux défis climatiques. En exploitant l’expertise collective des IR européennes, ce projet nous donne les moyens de construire un avenir plus résilient. IRISCC est financé par l’Union européenne sous le numéro de convention de subvention : 101131261.

Mercure atmosphérique : Une décennie d’observations sur l’île d’Amsterdam

(crédit: TAAF – Terres australes et antarctiques françaises)

La Convention de Minamata, entrée en vigueur en 2017, vise à protéger la santé humaine et l’environnement des effets nocifs du mercure en réduisant les émissions anthropiques associées et les niveaux environnementaux. La Conférence des Parties doit évaluer périodiquement l’efficacité de la Convention en utilisant les données de surveillance existantes et les tendances observées. La surveillance des niveaux de mercure dans l’atmosphère a été proposée comme indicateur clé. Cependant, il existe des lacunes dans les données, en particulier dans l’Hémisphère Sud. L’article relayé dans la brève INSU (lien) présente plus d’une décennie de données de surveillance du mercure atmosphérique sur l’île d’Amsterdam (TAAF – océan Indien). Les données (concentrations dans l’air ambiant des espèces gazeuses du mercure élémentaire et oxydé + flux annuels de dépôts humides de mercure total) sont mises à la disposition de la communauté afin de soutenir la prise de décision et les avancées scientifiques en lien avec la problématique internationale dédiée. Il est important de noter que ces travaux sont complétés par le suivi parallèle d’une partie de ces composés à l’OPAR-Maido (OSU-Réunion) depuis 2017. Les données collectées à l’OPAR-Maido, non affichées dans cet article, permettent un renforcement de la surveillance de ces composés à l’échelle du bassin de l’océan indien et contribuent à une meilleure compréhension de l’état actuel et du devenir de ce polluant dans cette région du monde.

Référence complète : Magand, O., Angot, H., Bertrand, Y., Sonke, J.E., Laffont, L., Duperray, S., Collignon, L., Boulanger, D., Dommergue, A., 2023. Over a decade of atmospheric mercury monitoring at Amsterdam island in the French southern and Antarctic Lands. Sci Data 10, 836 (2023). https://doi.org/10.1038/s41597-023-02740-9

Contact local : Olivier Magand, OSU-Réunion (olivier.magand@univ-reunion.fr)

Contacts extérieurs : Aurélien Dommergue – Enseignant chercheur de l’Université Grenoble Alpes à l’Institut des géosciences de l’environnement (IGE) (aurelien.dommergue@univ-grenoble-alpes.fr), Hélène Angot – Chercheuse CNRS à l’institut des géosciences de l’environnement (IGE – OSUG) (helene.angot@univ-grenoble-alpes.fr), Yann Bertrand – Ingénieur en instrumentation du CNRS à l’Institut des géosciences de l’environnement (IGE) (yann.bertrand@cnrs.fr)


Aperçu des espèces atmosphériques de mercure atmosphériques surveillées sur l’île subtropicale d’Amsterdam depuis 2012. Le mercure élémentaire gazeux (GEM) est l’espèce atmosphérique actuellement surveillée en parallèle à l’OPAR-Maido depuis 2017. Figure extraite de Magand et al., 2023.

IR ILICO SNO Dynalit – L’observation du trait de côte

Découvrez une courte vidéo présentant les activités du Service National d’Observation Dynalit, le service labelisé axé sur l’étude du dynamique du littoral et du trait de côte. Le site transversal de l’Hermitage y est également évoqué. Merci au service drone de l’OSU-Réunion pour les prises de vue locales.


Destruction rapide de l’ozone stratosphérique suite à l’injection massive de vapeur d’eau par le volcan Hunga Tonga-Hunga Hapa’ai.

(crédit: René Carayol, Université de la Réunion)

Le 15 janvier 2022, l’éruption du volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai a fortement perturbé la haute atmosphère en émettant des cendres, du dioxyde de soufre (SO2) et autres gaz ainsi qu’une quantité exceptionnelle de vapeur d’eau (environ 150 millions de tonnes) dans la stratosphère à plus de 30 km d’altitude. Cet événement rare a été une opportunité pour étudier les processus chimiques dans un panache volcanique peu de temps après une éruption depuis l’observatoire du Maïdo. Les éruptions volcaniques peuvent affecter le climat et la chimie de l’ozone. Comprendre ces interactions est essentiel pour améliorer la modélisation des processus environnementaux et l’évolution du climat futur.

Notre étude a combiné des mesures in situ effectuées à l’aide de ballons météorologiques, des observations par télédétection au sol et des données satellites pour comprendre l’impact initial de l’éruption sur l’ozone stratosphérique. En seulement une semaine, la concentration d’ozone stratosphérique au-dessus du sud-ouest du Pacifique et de l’océan Indien a diminué de 5%. Cette diminution prend tout son sens lorsqu’on la compare au trou dans la couche d’ozone de l’Antarctique, où jusqu’à 60% de l’ozone est détruit chaque année sur plusieurs mois. L’humidification de la stratosphère après l’éruption a permis la formation rapide de petites gouttelettes d’acide sulfurique à partir du SO2. A la surface de ces particules, des réactions chimiques entraînent la conversion de composés chlorés en des moléculesqui détruisent l’ozone. Cette diminution de l’ozone dans la région tropicale dépasse celle des éruptions précédentes, soulignant le caractère exceptionnel de l’éruption du Hunga Tonga.

DOI : https://doi.org/10.1126/science.adg2551

Contact scientifique LACy/OSU-R : Stéphanie Evan, LACy (stephanie.evan@univ-reunion.fr)


Destruction rapide de l’ozone à la suite de l’éruption du Hunga Tonga : Après l’éruption du Hunga Tonga, une campagne de mesures à l’aide d’instruments sous ballons météorologiques a eu lieu à l’observatoire du Maïdo (photo de gauche). La dynamique du panache met en évidence l’injection volcanique de vapeur d’eau (H2O), de dioxyde de soufre (SO2) et de chlorure d’hydrogène (HCl), favorisant une conversion rapide des composés chlorés en molécule de chlore à la surface des aérosols volcaniques hydratés et une diminution de l’ozone dans la stratosphère. Le profil d’ozone du 22 janvier 2022 (ligne noire) contraste avec la climatologie de La Réunion (ligne rouge), montrant un déclin notable.

Top