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.

Démarrage du projet TNA ATMO-ACCESS NetAeFoCs à l’OPAR-Maido : Etude des interactions entre les aérosols, le brouillard et les nuages sous influences naturelles et anthropiques

Vue du conteneur instrumenté ACES (projet TNA ATMO-ACCESS NetAeFoCs) à l’OPAR-Maido et d’une partie des membres des équipes de l’Université de Stockholm (Département des Sciences de l’Environnement – ACES) et de l’OSU-Réunion (12 octobre 2023) (crédit: Olivier Magand, OSU-R).

Dans le cadre du projet TNA ATMO-ACCESS NetAeFoCs, l’équipe(*) de l’Université de Stockholm (Département des Sciences de l’Environnement – ACES) soutenue par et en collaboration avec l’Observatoire des Sciences de l’Univers de La Réunion (OSU-R), le laboratoire de l’Atmosphère et des Cyclones (LACy) et des partenaires français réalisant en continu des mesures sur site (LaMP, LSCE…), vise à collecter des données d’observations atmosphériques à l’Observatoire de Physique de l’Atmosphère de La Réunion (OPAR) du Maïdo (station de mesures de l’OSU-R) pour combler les lacunes de connaissances absolument nécessaires pour appréhender l’amélioration des modèles dédiés au fonctionnement du système atmosphérique (modèle moléculaire, distribution des nuages…) à une échelle régionale voire mondiale.

À l’observatoire du Maïdo, il est prévu d’enregistrer en détail la composition et les propriétés des aérosols et des nuages à l’aide de dispositifs d’observations de pointe. Les instruments sont installés dans un laboratoire mobile spécialement conçu (conteneur de 20 pieds). Ce dernier a déjà été utilisé pour étudier les interactions aérosols-brouillard-nuages dans la vallée du Pô en Italie (campagne FAIRARI soutenue par ATMO-ACCESS) et lors de l’expédition ARTofMELT 2023 à bord du brise-glace suédois Oden. L’OPAR du Maïdo est la 3ème station de mesures importante visitée par ce laboratoire mobile.

Après plusieurs semaines de traversée océanique, le conteneur a finalement été installé à l’observatoire du Maïdo le 10 octobre 2023, dans une mer de nuages révélant le potentiel du site pour étudier cette composante. La campagne de terrain a officiellement débuté le 12 octobre, après 2 journées de mise en œuvre, et se poursuivra pendant au moins 6 mois avec la mesure continue des aérosols, des nuages et composés chimiques atmosphériques pendant l’été austral et la saison cyclonique. Outre ATMO-ACCESS, la campagne de terrain est soutenue par le Conseil européen de la recherche et la Fondation Knut et Alice Wallenberg, Suède.

(*) Responsables du projet (Ilona Riipinen, Claudia Mohr – actuellement au PSI, Suisse – et Paul Zieger), Doctorat (Almuth Neuberger, Lea Haberstock et Fredrik Mattsson), post-doctorat (Liine Heikkinen et Yvette Gramlich) (https://www.su.se/department-of-environmental-science/)

Contact du projet TNA : Paul Zieger (paul.zieger@aces.su.se)

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


Vue schématique des instruments de mesure atmosphérique déployés durant la campagne OPAR-Maido (OSU-Réunion) dans le conteneur ACES (crédit: Département des Sciences de l’Environnement, Univ. de Stockholm).

Formation en écologie forestière à l’Université de Maurice (UoM, University of Mauritius)


Dans le cadre d’un programme ERASMUS+, trois agents de l’OSU-Réunion se sont rendus sur l’île Maurice. Accueillis par Vincent Florens (professeur d’Ecologie au Department of Biosciences and Ocean Studies, University of Mauritius) et Claudia Baider (responsable du National Mauritius Herbarium), ils ont suivi une formation de terrain sur la préservation et la restauration des écosystèmes. 

Cette formation qui se déroulait principalement sur le terrain abordait deux thématiques autour des forêts tropicale insulaires :

– la problématiques des espèces invasives (Macaque monkey, cochon sauvage, ou Goyavier et Ravenale) qui menacent les espèces endémiques de l’île Maurice végétales (Tambalacoque, Harungana) et animales (Pink pigeon, Chauve-souris). 

– les mesures de séquestration du carbone en milieu forestier insulaire tropicale.

Une visite de la réserve Ebony Forest avec Nicolas Zuel (Conservation manager) a également permis d’appréhender les actions de restauration et préservation mises en place par ces acteurs semi-privés, ainsi que les difficultés rencontrées.

Cette mission bilingue à l’île Maurice, riche en échanges scientifiques et techniques, a apporté une réelle plus-value pour les études des écosystèmes forestiers à la Réunion.


« Epuisement complet » du mercure élémentaire gazeux observé dans le panache volcanique du Piton de la Fournaise (éruption avril-juin 2018) : Proposition d’un processus de piégeage du mercure par les aérosols volcaniques »


Nous savons depuis longtemps que les volcans émettent du mercure, une puissante neurotoxine, dans l’atmosphère. Cependant, le comportement et les transformations du mercure après son émission dans un panache volcanique, un environnement extrême et chimiquement actif, restent largement inconnus. La connaissance de ces transformations est d’une grande importance car elles déterminent si le composé mercure émis est transporté à l’échelle globale via la circulation atmosphérique ou déposé localement et régionalement à courte distance de la source d’émission. Nous montrons, via cette étude réalisée sur l’île de la Réunion, à partir de données collectées à l’Observatoire de Physique Atmosphérique du Maido (OPAR, OSU-R) et autour du volcan du Piton de la Fournaise lors de l’éruption d’avril à juin 2018, que le mercure présent dans le panache volcanique peut être efficacement transformé en composés chimiques sédimentant rapidement et susceptibles d’être lessivés par les précipitations. Cette étude implique que le volcanisme terrestre peut non seulement émettre du mercure directement dans l’atmosphère, comme cela a été précédemment admis pendant de nombreuses années, mais aussi induire des réactions chimiques qui l’éliminent indirectement et rapidement. Bien que l’observation de ce processus réduise la masse de mercure émise et spatialement distribuée dans l’atmosphère à l’échelle hémisphérique, voire mondiale, le dit-processus augmenterait les dépôts de mercure et l’exposition humaine dans les régions volcaniques actives autour des sources d’émission.

Référence : Koenig, A., Magand, O., Rose, C., Muro, A., Miyazaki, Y., Colomb, A., Rissanen, M., Lee, C., Koenig, T., Volkamer, R., Brioude, J., Verreyken, B., Roberts, T., Edwards, B., Sellegri, K., Arellano, S., Kowalski, P., Aiuppa, A., Sonke, J., Dommergue, A. (2023). Observed in-plume gaseous elemental mercury depletion suggests significant mercury scavenging by volcanic aerosols. Environmental Science: Atmospheres. 10.1039/D3EA00063J.

Contact scientifique OSU-R: Olivier Magand, OSU-R (olivier.magand@cnrs.fr)

Contact scientifique IGE: Alkuin Koenig, IGE (alkuin.koenig@univ-grenoble-alpes.fr)


Schéma synthétique du processus d’épuisement atmosphérique du GEM proposé
(© Alkuin Koenig, IGE)

Expédition sur le flanc Est du Piton des Neiges, 30/31 mai au 1er juin 2023

Dans le cadre des observations de la station forestière, la récolte des données de température et d’humidité relative (Madgetech RH/TEMP) a été récemment menée sur le massif du Piton des Neiges (550-2950 m). C’est la plus ancienne série temporelle d’observations climatiques de la station forestière datant de 2011.

La partie haute de ce transect se fait en empruntant les sentiers de randonnée, c’est à pied que l’équipe OSU-R a traversé différents milieux naturels tels que la forêt de nuages et la végétation subalpine et récolté ces données tous les 200 m de dénivelée.

Cette mission a été mutualisée avec une équipe d’entomologistes pour l’inventaire des collemboles, bioindicateurs  des milieux naturels avec Dean Erasmus (University of Cape Town, Afrique du Sud) et Hilde Parlevliet (Van Larenstein University, Pays Bas).


L’avis de vacance des fonctions de directeur de l’Observatoire des Sciences de l’Univers de La Réunion (OSU-R) est paru au JO du 28 Mai 2023

Voici le calendrier associé pour les candidatures :

  • date limite de réception des dossiers: jeudi 13 juillet 2023
  • audition des candidat.e.s lors du Conseil Extraordinaire de l’OSU-R le mardi 5 septembre 2023
  • prise de poste le 1 novembre 2023

Documentaire sur le programme InterregV Océan Indien «  Renovrisk-Cyclone »  

Tous les ans au mois de décembre, au retour de la saison chaude, le risque cyclonique mobilise les chercheurs, mais aussi les prévisionnistes de Météo-France, du laboratoire de l’atmosphère et des cyclones de l’université de La Réunion et de l’OSU-Réunion. 
Pour améliorer cette prévision dans la zone de l’océan Indien, le projet « Rénovrisk cyclone » voit le jour en 2018. L’objectif, multiplier de façon significative les observations et les mesures dans cette zone afin d’affiner les modèles développés dans les supercalculateurs à Toulouse.
Ce film raconte comment, pendant trois ans techniciens, ingénieurs et chercheurs ont oeuvré à l’acquisition de ces données.

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