Confirmation de l’origine biogénique du carbone organique atmosphérique en Europe

Une bonne connaissance de la charge et de la composition de l’aérosol présent dans l’atmosphère actuelle et passée est nécessaire pour quantifier l’évolution du forçage radiatif et du climat à l’échelle régionale. Si l’évolution au cours du 20^ième siècle de la fraction soufrée et azotée de l’aérosol est raisonnablement bien appréhendée, il n’en est pas de même pour sa fraction organique dont l’évolution est peu documentée et reste mal comprise en termes de sources.

L’analyse chimique de carottes de glace extraites en 2009 au Mt Elbrus dans le Caucase ont permis de documenter et comprendre l’évolution au cours du 20^ième siècle des teneurs en carbone organique dissous (DOC) et de sa signature en ¹⁴C afin de distinguer le carbone issu de la biomasse de celui provenant des combustibles fossiles. Ceci a nécessité d’adapter la mesure du ¹⁴C aux très faibles masses de carbone présentes dans la glace de haute altitude (quelques micrograms). Proche de l’unité, la fraction de carbone modern (F¹⁴C) de la glace déposée avant 1950, décroit sensiblement dans les années 60. La comparaison entre la perturbation du F¹⁴C du CO₂ atmosphérique résultant des tests nucléaires atmosphériques et l’évolution du F¹⁴C dans la glace du Caucase indique pour la période 1955-1980 une contribution anthropique de 32% en été, 47% en hiver.

En été, le changement de F¹⁴C dans la glace suit parfaitement celui du CO₂, suggérant l’émission de composés organiques volatiles par la végétation comme source biogénique majeure (68%) de DOC. En hiver, un décalage de 3 ans est observé entre le F¹⁴C du DOC et celui du CO₂ suggérant une contribution de la combustion du bois à la source biogénique. Ces résultats qui concernent le sud-est de l’Europe confirment une étude précédente (limitée à la glace estivale) réalisées dans les Alpes pour l’Europe de l’Ouest, à savoir l’omniprésence de la source biogénique de DOC pour l’atmosphère européenne et ce quelle que soit la saison.