Large, Deep Antarctic Ozone Hole in 2020 — NASA Earth Observatory.

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La Journée internationale de la protection de la couche d’ozone est célébrée chaque année le 16 septembre, date anniversaire du Protocole de Montréal (1987), considéré comme l’un des accords environnementaux les plus réussis. Grâce à l’arrêt progressif des substances qui appauvrissent la couche d’ozone, celle-ci montre aujourd’hui des signes de rétablissement.

Le thème de l’édition 2025, « De la science à l’action globale », rappelle que ce succès est le fruit d’une coopération étroite entre scientifiques, gouvernements et industriels. Cette année marque également les 40 ans de la Convention de Vienne pour la protection de la couche d’ozone et de la découverte du trou d’ozone au-dessus de l’Antarctique.

À La Réunion, l’observatoire atmosphérique OPAR (Observatoire de Physique de l’Atmosphère de La Réunion) contribue depuis plus de 25 ans à cette surveillance mondiale en lâchant chaque semaine des ballons-sondes pour mesurer l’ozone dans l’atmosphère. Ces mesures font partie du réseau international NDACC/SHADOZ (Network for the Detection of Atmospheric Composition Change/Southern Hemisphere ADditional OZonesondes) coordonné par la NASA et la NOAA.

En mars 2021, l’équipe SHADOZ de La Réunion a franchi une étape symbolique avec le lancement de sa 1000ᵉ sonde à ozone, constituant ainsi l’une des séries de mesures de l’ozone les plus longues aux tropiques. Ces données précieuses permettent de suivre l’évolution de la couche d’ozone dans l’hémisphère sud, de valider les mesures satellitaires, et de mieux comprendre les changements atmosphériques et climatiques.

Lâcher d’un ballon-sonde ozone depuis la station de Gillot de l’Observatoire de Physique de l’Atmosphère à La Réunion (OPAR) dans le cadre du programme international SHADOZ. En mars 2021, l’équipe a atteint le cap symbolique de la 1000ᵉ sonde à ozone lâchée depuis l’ile.

Pour en savoir plus :

• IO3C – International Ozone Commission
• Programme SHADOZ
• Journée internationale de l’ozone 2025 – ONU

Contact:

Stéphanie Evan, Laboratoire de l’Atmosphère et des Cyclones (LACy), La Réunion

“Nuages dans les montagnes de La Réunion” avril 2025. © Lucas Pailler.

Tout d’abord, il faut les attraper!

Angelica Bianco, Guillaume Chamba et Lucas Pailler, chercheurs au Laboratoire de Météorologie Physique de Clermont-Ferrand (LaMP), disposent d’un collecteur pour échantillonner les gouttelettes de nuages sous forme liquide ¹. Ce collecteur a été déployé du 24 mars au 11 avril au sommet d’un mât de 10 m sur le tracé de la piste Omega, le long de la pente du Maïdo, pour échantillonner les nuages qui se forment en altitude par ascension des masses d’air humides.

Bien plus que de l’eau

L’effort collectif des chercheurs durant la campagne de l’ANR BIOMAÏDO, qui a eu lieu en 2019, a permis d’éclaircir le mécanisme de formation des nuages sur le flanc de la montagne ^2,3 et d’analyser la composition chimique et biologique de 14 échantillons ⁴. Les nuages collectés sur l’Île de La Réunion contiennent bien plus que de l’eau ! L’utilisation de plusieurs méthodes analytiques a mis en évidence la présence dans les gouttelettes de nuage de sels marins, de composés liés au trafic urbain, ainsi que de molécules émises par la végétation. Malheureusement, les analyses courantes ne permettent de cibler qu’une fraction des composés présents dans le nuage (environ 20%). Afin d’avoir une vision plus large de la composition des gouttelettes, une technique de spectrométrie de masse à haute résolution, nommée FT-ICR MS, a été utilisée sur 3 échantillons de cette campagne⁵.

Cette étude a permis de montrer que les composés organiques sont fraîchement émis par la végétation tropicale présente sur l’île. Néanmoins, plusieurs questions restent ouvertes à la suite de cette campagne, principalement dues au faible nombre d’échantillons collectés pour l’analyse par spectrométrie FT-ICR MS. C’est pourquoi, dans le cadre du projet ANR OPTIC, une nouvelle campagne en collaboration avec l’OSU-Réunion permet de collecter des échantillons de nuage destinés à cette analyse FTICR MS. Les résultats obtenus pour ces échantillons collectés dans cet environnement tropical pourront alors être comparés avec ceux obtenus pour deux autres sites : le Puy de Dôme, en France hexagonale, un site éloigné des sources biogéniques et anthropiques (“remote”), et le Mt Cimone, en Italie, un site influencé par des masses d’air continentales ou sahariennes. Cette comparaison nous permettra d’identifier les molécules communes à tous les sites et celles qui peuvent être considérés comme des marqueurs de sources locales, qu’elles soient biogéniques, anthropiques ou marines.

Un grand merci à Jean-Marc Metzger, Olivier Magand et David Combemale de l’OSU-Réunion/OPAR, pour l’aide à l’organisation de cette campagne !

(1) Vaitilingom, M.; Bernard, C.; Ribeiro, M.; Verhaege, C.; Gourbeyre, C.; Berthod, C.; Bianco, A.; Deguillaume, L. Design and Evaluation of BOOGIE: A Collector for the Analysis of Cloud Composition and Processes. Atmospheric Meas. Tech. 2025, 18 (5), 1073–1090. https://doi.org/10.5194/amt-18-1073-2025.

(2) Leriche, M.; Tulet, P.; Deguillaume, L.; Burnet, F.; Colomb, A.; Borbon, A.; Jambert, C.; Duflot, V.; Houdier, S.; Jaffrezo, J.-L.; Vaïtilingom, M.; Dominutti, P.; Rocco, M.; Mouchel-Vallon, C.; El Gdachi, S.; Brissy, M.; Fathalli, M.; Maury, N.; Verreyken, B.; Amelynck, C.; Schoon, N.; Gros, V.; Pichon, J.-M.; Ribeiro, M.; Pique, E.; Leclerc, E.; Bourrianne, T.; Roy, A.; Moulin, E.; Barrie, J.; Metzger, J.-M.; Péris, G.; Guadagno, C.; Bhugwant, C.; Tibere, J.-M.; Tournigand, A.; Freney, E.; Sellegri, K.; Delort, A.-M.; Amato, P.; Joly, M.; Baray, J.-L.; Renard, P.; Bianco, A.; Réchou, A.; Payen, G. Measurement Report: Bio-Physicochemistry of Tropical Clouds at Maïdo (Réunion, Indian Ocean): Overview of Results from the BIO-MAÏDO Campaign. Atmospheric Chem. Phys. 2024, 24 (7), 4129–4155. https://doi.org/10.5194/acp-24-4129-2024.

(3) El Gdachi, S.; Tulet, P.; Réchou, A.; Burnet, F.; Mouchel‐Vallon, C.; Jambert, C.; Leriche, M. Thermodynamic Processes Driving Thermal Circulations on Slopes: Modeling Anabatic and Katabatic Flows on Reunion Island. J. Geophys. Res. Atmospheres 2024, 129 (17), e2023JD040431. https://doi.org/10.1029/2023JD040431.

(4) Dominutti, P. A.; Renard, P.; Vaïtilingom, M.; Bianco, A.; Baray, J.-L.; Borbon, A.; Bourianne, T.; Burnet, F.; Colomb, A.; Delort, A.-M.; Duflot, V.; Houdier, S.; Jaffrezo, J.-L.; Joly, M.; Leremboure, M.; Metzger, J.-M.; Pichon, J.-M.; Ribeiro, M.; Rocco, M.; Tulet, P.; Vella, A.; Leriche, M.; Deguillaume, L. Insights into Tropical Cloud Chemistry in Réunion (Indian Ocean): Results from the BIO-MAÏDO Campaign. Atmospheric Chem. Phys. 2022, 22 (1), 505–533. https://doi.org/10.5194/acp-22-505-2022.

(5) Pailler, L.; Deguillaume, L.; Lavanant, H.; Schmitz, I.; Hubert, M.; Nicol, E.; Ribeiro, M.; Pichon, J.-M.; Vaïtilingom, M.; Dominutti, P.; Burnet, F.; Tulet, P.; Leriche, M.; Bianco, A. Molecular Composition of Clouds: A Comparison between Samples Collected at Tropical (Réunion Island, France) and Mid-North (Puy de Dôme, France) Latitudes. Atmos Chem Phys 2024, 24 (9), 5567–5584. https://doi.org/10.5194/acp-24-5567-2024.

Contact:

Angelica Bianco, Laboratoire de Météorologie Physique LaMP/CNRS, Clermont-Ferrand

“Farfadets danseurs” captés au-dessus de la Manche le 28 mai 2017. © Stéphane Vetter.

Les TLEs, phénomènes lumineux au-dessus des orages

Les phénomènes lumineux transitoires (TLE en anglais de Transient Luminous Event) sont de nature électrique et se produisent au-dessus des orages sous diverses formes qui permettent d’en faire une classification :

– les blue starters, les blue jets et les jets géants émergent du sommet nuageux et se différencient par l’altitude qu’ils atteignent (environ 20, 40 et 90 km, respectivement), la région du nuage où ils démarrent et la polarité de la charge qu’ils transfèrent ;

– les sprites (farfadets en français) se déclenchent aux alentours de 70 km d’altitude au-dessus des régions stratiformes par suite d’un éclair nuage-sol positif ;

– les ELVES (de l’anglais Emission of Light and Very low frequency perturbations due to Electromagnetic pulse Sources) sous la forme d’un anneau lumineux à la base de l’ionosphère (90 km la nuit) produites par des puissants éclairs nuage-sol.

Peu lumineux, de faible durée mais de grande taille, les TLEs nécessitent des caméras très sensibles pour les rendre visibles. Ils constituent une manifestation de l’orage au même titre que les éclairs mais en plus faible quantité. Ils sont étudiés pour l’impact qu’ils peuvent avoir sur le circuit électrique global et l’environnement électromagnétique du système Terre.

Une caméra haute-sensibilité installée à l’observatoire de physique de l’atmosphère de La Réunion (OPAR) au Maïdo

Pour l’observation de ces phénomènes à distance depuis l’OPAR sur le site du Maïdo (l’orage doit être à une certaine distance pour avoir une vue dégagée), une caméra très sensible est utilisée. C’est une caméra Watec qui a une sensibilité de 0,1 millilux, gérée, contrôlable et pilotable à distance par internet. Le climat tropical et l’atmosphère océanique sont favorables à tout type de TLE, notamment les jets géants.

Étude d’un cas exceptionnel d’orage ayant produit 13 jets géants

Treize jets géants ont été observés le 12 février 2020 à l’aide de la caméra vidéo installée à l’observatoire du Maïdo. Ils ont été produits en 68 minutes par des cellules orageuses intégrées à un système convectif situé à près de 500 km du Maïdo et associé à la dépression tropicale Francisco, qui était une tempête tropicale modérée du 5 au 7 février, mais qui s’est affaiblie et a dérivé vers l’ouest, en direction de Madagascar. Le 12 février, la dépression résiduelle est passée au nord-ouest de l’île de La Réunion, où elle a commencé à se réactiver et à se creuser pendant la nuit de ces événements. L’étude a été publiée dans le Journal of Geophysical Research.

Pour en savoir plus :

Soula, S., Mlynarczyk, J., van der Velde, O., Montanya, J., & Leclerc, E. (2023). High production of gigantic jets by a thunderstorm over Indian Ocean. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 128, e2023JD039486. https://doi.org/10.1029/2023JD039486

Contact:

Serge Soula, Laboratoire d’Aérologie, Toulouse