Une nouvelle étude montre que l'augmentation de la quantité d'ozone au printemps sur l'ouest de l'Amérique du Nord dépend principalement de l'air circulant vers l'est en provenance de l'océan Pacifique. Les résultats de l'étude, publiés dans la revue Nature, s'inscrivent dans le cadre du projet MOZAIC («Measurements of ozone and water vapour by Airbus in-service aircraft»), soutenu initialement au titre du troisième-programme cadre (3e PC) puis par les quatrième, cinquième et sixième (4e PC, 5e PC et 6e PC).

La National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) du Department of Commerce des États-Unis déclarait que cette augmentation est particulièrement forte lorsque l'air vient d'Asie.

Cette augmentation pourrait contrarier les initiatives des États-Unis visant à satisfaire aux normes du 'Clean Air Act', la législation qui définit les responsabilités de l'Environmental Protection Agency (EPA) en matière de préservation et d'amélioration de la qualité de l'air du pays ainsi que la couche d'ozone dans la stratosphère.

Cette nouvelle étude internationale a porté sur de grands ensembles de données recueillis au cours des 25 dernières années. Les travaux se sont concentrés sur les mesures de l'ozone au printemps, car les chercheurs avaient constaté que le transport de masses d'air depuis l'Asie vers l'Amérique du Nord est plus important au printemps, ce qui leur a permis de déterminer l'impact de la pollution d'origine lointaine sur la quantité d'ozone en Amérique du Nord.

«Au printemps, l'augmentation de la quantité d'ozone sur l'ouest de l'Amérique du Nord ne dépend pas de la pollution locale mais de celle de tout l'hémisphère», explique l'auteur principal de l'étude, le Dr Owen R. Cooper du Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences de l'université du Colorado aux États-Unis. «Lorsque l'air provient d'une vaste région du sud et de l'est de l'Asie, l'augmentation est plus importante.»

Cette étude s'est appuyée directement sur la mesure par les scientifiques de la quantité d'ozone dans l'atmosphère au printemps (environ de trois à huit kilomètres) au-dessus du sol de la région évaluée. Cette zone intermédiaire est bien plus basse que la couche protectrice d'ozone, et se trouve au-dessus du smog (ou ozone au sol), néfaste pour les hommes comme pour les cultures.

L'équipe a analysé près de 100000 observations recueillies lors d'études spéciales par des instruments placés sur des avions, des ballons et d'autres plateformes.

Selon les scientifiques, l'utilisation des combustibles fossiles libère des polluants comme des composés organiques volatils ou des oxydes d'azote. Point positif, l'équipe n'a trouvé aucune preuve que les émissions en Amérique du Nord contribuent à l'augmentation de la quantité d'ozone dans cette zone. Celles-ci contribuent néanmoins à la quantité d'ozone dans le monde.

Afin de découvrir l'origine des polluants générateurs d'ozone, l'équipe de chercheurs provenant du Canada, de France, de Norvège et des États-Unis a utilisé des données concernant la vitesse des vents dans l'atmosphère mondiale ainsi que une technique de modélisation informatique, faisant correspondre pendant plusieurs jours chaque mesure d'ozone avec la circulation de l'air, avant d'enregistrer les informations.

Les scientifiques ont constaté que les pointes d'ozone les plus importantes correspondaient à un flux d'air dominant venant du sud et de l'est de l'Asie. L'ozone progressait également lorsque l'air venait d'ailleurs, mais dans une moindre mesure. L'équipe fait donc l'hypothèse que l'augmentation de la quantité d'ozone au-dessus de l'Amérique du Nord dépend d'une pollution qui vient d'ailleurs.

Dans l'ensemble, l'équipe a constaté que l'ozone printanier a augmenté de 14% de 1995 à 2008. «Cette étude n'a pas précisé l'augmentation dont l'Asie est entièrement responsable», précise le Dr Cooper. «Mais nous pouvons dire que l'ozone pénétrant au-dessus de l'Amérique du Nord a augmenté au cours des 14 dernières années, et probablement depuis 25 ans.»

En dépit de ces résultats, le Dr Cooper souligne qu'il est nécessaire de conduire d'autres études. Elles aideront les chercheurs à déterminer si ces tendances se retrouvent au niveau de la qualité de l'air au sol.

Lancé en 1993, le projet MOZAIC est devenu l'infrastructure européenne de recherche IAGOS («In-service aircraft for a global observing system»), une étude conceptuelle qui s'inscrit dans le cadre du 6e PC et vise la mise en place d'une infrastructure distribuée et durable pour l'observation régulière de la composition de l'atmosphère, des aérosols, des nouages et des traînées (visibles) de condensation, à partir des avions de ligne.

Le projet MOZAIC a terminé trois phases de 1993 à 2004. Les partenaires du projet ont placé des détecteurs d'ozone et de vapeur d'eau sur cinq avions de ligne européens (un d'Air France, d'Austrian Airlines et de Sabena, et deux de Lufthansa).

Pour de plus amples informations, consulter:

National Oceanic and Atmospheric Administration:
http://www.noaa.gov/

Revue Nature :
http://www.nature.com/