Les restrictions mondiales pendant la pandémie de COVID-19 ont entraîné d’énormes réductions des voyages et d’autres activités économiques, entraînant une baisse des émissions. Vu ici, des autoroutes presque vides en Colombie pendant la pandémie. Crédit : Fonds monétaire international
L’atmosphère terrestre a réagi de manière surprenante à la baisse des émissions pendant la pandémie, montrant à quel point le réchauffement climatique et la pollution de l’air sont étroitement liés.
Les COVID-19[feminine pandémie et les limitations résultantes des voyages et d’autres secteurs économiques par les pays du monde entier ont considérablement réduit la pollution de l’air et les émissions de gaz à effet de serre en quelques semaines seulement. Ce changement soudain a donné aux scientifiques une vue sans précédent des résultats qui prendraient des années de réglementation à atteindre.
Une nouvelle enquête complète sur les effets de la pandémie sur l’atmosphère, à l’aide de données satellitaires de Nasa et d’autres agences spatiales internationales, révèle des découvertes inattendues. L’étude offre également un aperçu de la lutte contre la double menace du réchauffement climatique et de la pollution de l’air. “Nous avons dépassé le point où nous pouvons les considérer comme deux problèmes distincts”, a déclaré Joshua Laughner, auteur principal de la nouvelle étude et boursier postdoctoral à Caltech à Pasadena, en Californie. « Pour comprendre ce qui entraîne des changements dans l’atmosphère, nous devons considérer comment la qualité de l’air et le climat s’influencent mutuellement. »
Publié le 9 novembre dans les Actes de la Natural Academy of Sciences, l’article est né d’un atelier parrainé par le WM Keck Institute for Space Studies de Caltech, dirigé par des scientifiques de cette institution et du Jet Propulsion Laboratory en Californie du Sud, qui est géré par Caltech. Les participants d’une vingtaine d’universités américaines et internationales, d’agences fédérales et étatiques et de laboratoires ont identifié quatre composants atmosphériques pour une étude approfondie : les deux gaz à effet de serre les plus importants, le dioxyde de carbone et le méthane ; et deux polluants atmosphériques, les oxydes d’azote et les particules microscopiques de nitrate.
Gaz carbonique
Le résultat le plus surprenant, notent les auteurs, est que si le dioxyde de carbone (CO2) les émissions ont diminué de 5,4 % en 2020, la quantité de CO2 dans l’atmosphère a continué de croître à peu près au même rythme que les années précédentes. “Au cours des précédentes perturbations socio-économiques, comme la pénurie de pétrole de 1973, vous pouviez immédiatement voir un changement dans le taux de croissance du CO2, a déclaré David Schamel, chef de JPLdu groupe carbone et co-auteur de l’étude. “Nous nous attendions tous à le voir cette fois aussi.”
À l’aide des données du satellite Orbiting Carbon Observatory-2 de la NASA lancé en 2014 et du modèle atmosphérique du système d’observation de la Terre Goddard de la NASA, les chercheurs ont identifié plusieurs raisons à ce résultat. Premièrement, alors que la baisse de 5,4 % des émissions était importante, la croissance des concentrations atmosphériques se situait dans la plage normale de variation d’une année à l’autre causée par les processus naturels. De plus, l’océan n’a pas absorbé autant de CO2 de l’atmosphère comme il l’a fait ces dernières années – probablement dans une réponse étonnamment rapide à la pression réduite du CO2 dans l’air à la surface de l’océan.
Polluants atmosphériques et méthane
Les oxydes d’azote (NOx) en présence de la lumière du soleil peuvent réagir avec d’autres composés atmosphériques pour créer de l’ozone, un danger pour la santé humaine, animale et végétale. Ce n’est en aucun cas leur seule réaction, cependant. “La chimie des NOx est cette pelote de laine incroyablement compliquée, où vous tirez sur une partie et cinq autres parties changent”, a déclaré Laughner.
Alors que la pandémie de coronavirus a ralenti le commerce mondial au début de 2020, les émissions d’oxydes d’azote (NOx) – qui créent de l’ozone, un danger pour la santé humaine et le climat – ont diminué de 15 % dans le monde avec des réductions locales pouvant atteindre 50 %, selon une étude menée par des scientifiques du Jet Propulsion Laboratory de la NASA. Crédit : Goddard Space Flight Center/Scientific Visualization Studio de la NASA
Comme indiqué précédemment, les baisses de NOx liées au COVID ont rapidement conduit à une réduction mondiale de l’ozone. La nouvelle étude a utilisé des mesures satellitaires d’une variété de polluants pour découvrir un effet moins positif de la limitation des NOx. Ce polluant réagit pour former une molécule à courte durée de vie appelée radical hydroxyle, qui joue un rôle important dans la décomposition des gaz à longue durée de vie dans l’atmosphère. En réduisant les émissions de NOx – aussi bénéfique que cela ait été pour nettoyer la pollution atmosphérique – la pandémie a également limité la capacité de l’atmosphère à se purifier d’un autre gaz à effet de serre important : le méthane.
Molécule pour molécule, le méthane est bien plus efficace que le CO2 à piéger la chaleur dans l’atmosphère. Les estimations de la diminution des émissions de méthane pendant la pandémie sont incertaines car certaines causes humaines, telles qu’un mauvais entretien des infrastructures des champs pétrolifères, ne sont pas bien documentées, mais une étude a calculé que la réduction était de 10 %.
Cependant, comme pour le CO2, la baisse des émissions n’a pas diminué la concentration de méthane dans l’atmosphère. Au lieu de cela, le méthane a augmenté de 0,3 % au cours de la dernière année – un taux plus rapide qu’à tout autre moment au cours de la dernière décennie. Avec moins de NOx, il y avait moins de radicaux hydroxyles pour éliminer le méthane, il restait donc plus longtemps dans l’atmosphère.
Leçons de la pandémie
L’étude a pris du recul pour demander ce que la pandémie pourrait enseigner sur à quoi pourrait ressembler un avenir à faibles émissions et comment le monde pourrait y arriver.
Notamment, les émissions sont revenues à des niveaux proches d’avant la pandémie d’ici la fin de 2020, malgré une activité réduite dans de nombreux secteurs de l’économie. Les auteurs estiment que ce rebond des émissions était probablement nécessaire pour que les entreprises et les particuliers maintiennent une productivité économique même limitée, en utilisant l’infrastructure énergétique mondiale qui existe aujourd’hui. “Cela suggère que la réduction de l’activité dans ces secteurs industriels et résidentiels n’est pas pratique à court terme” comme moyen de réduire les émissions, note l’étude. « La réduction permanente des émissions de ces secteurs nécessitera leur transition vers une technologie à faible émission de carbone. »
