Premiers résultats publiés de l'expérience Cloud sur rayons cosmiques et nuages

[Joël Cambre 1]

Les résultats de l'expérience Cloud du Cern viennent d'être publiés dans la revue Nature. La presse anglo-saxonne en a parlé, la presse française à ma connaissance pas encore.

Les résultats:
-Premièrement, nous avons montré que la plupart des vapeurs nucléantes probables, telles que l'acide sulfurique, l'acide sulfurique et l'ammoniaque, ne peuvent rendre contre des nucléations qui sont observées dans la basse atmosphère. Les nucléations observées dans la chambre d'expérience se produisent avec des taux de seulement un dixième à un millième du taux observé dans la basse atmosphère. En se basant sur les premiers résultats de CLOUD, il est clair que le traitement de la formation des aérosols dans les modèles climatiques devra être sérieusement révisé, puisque tous les modèles supposent que les nucléations résultent seulement de ces vapeurs et de l'eau. Il est à présent urgent d'identifier les vapeurs nucléantes additionnelles et de savoir si elles sont d'origine naturelle ou humaine.

- Deuxièmement, nous avons trouvé que les taux naturels d'ionisation atmosphérique, résultant des rayons cosmiques, peuvent amplifier la nucléation dans les conditions de notre travail (NdT : C'est à dire uniquement avec des traces d'acide sulfurique et d'ammoniaque) d'un facteur pouvant aller jusqu'à 10. L'amplification par les ions est particulièrement prononcée aux températures froides de la moyenne troposphère et au dessus, où CLOUD a trouvé que que l'acide sulfurique et la vapeur d'eau peuvent nucléer sans l'addition de vapeurs additionnelles.
Ce résultat laisse la porte ouverte à la possibilité que les rayons cosmiques peuvent influer sur le climat. Cependant, il est prématuré de conclure que les rayons cosmiques ont une influence significative sur le climat tant que les vapeurs nucléantes additionnelles n'ont pas été identifiées, leur taux d'amplification par les ions ait été mesuré et que leur effet final sur les nuages ait été confirmé."

Le graphe ci-dessus montre l'effet amplificateur considérable du rayonnement cosmique, naturel ou induit, sur la nucléation des noyaux de condensation qui peuvent croître et ensemencer les nuages dans l'atmosphère.
http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2011/downloads/CLOUD_SI_press-briefing_29JUL11.pdf

Conclusion générale de ces premiers résultats de Cloud : http://www.pensee-unique.fr/theses.html#cloud4

# Les rayons ionisants (les rayons cosmiques) issus du cosmos constituent un moteur particulièrement efficace pour la nucléation des aérosols, au moins pour les molécules d'acide sulfurique et d'ammoniaque, seules prises en compte dans ce travail. Ces observations constituent donc la confirmation (tant) attendue des prémisses fondamentaux de la théorie de Svensmark et al. De fait, ces observations viennent aussi confirmer les observations antérieures des chercheurs Danois.

# Les observations révèlent aussi quelques surprises de taille concernant les nucléations beaucoup moins actives que prévu dans la basse stratosphère, avec ou sans effet des rayons cosmiques et toujours pour les molécules concernées par ce travail (H2SO4 et NH3) qui, constituaient, jusqu'à présent le socle des modélisation du GIEC.

# Ainsi, et au moins pour la basse troposphère, les modèles actuellement utilisés, notamment par le GIEC, sont à revoir en profondeur. Les aérosols (sulfurique et ammoniaque) soupçonnés jusqu'à présent de constituer l'essentiel des générateurs de nucléation propres à la condensation de la vapeur d'eau en nuages, ne jouent qu'un effet minime. Il en existe certainement d'autres, beaucoup plus actifs, sans doute d'origine organique/biologique (par exemples rejetés par les biotas océaniques ou la végétation), qu'il faut maintenant identifier et étudier en détail. Avec et sans rayonnement cosmique.

# Tant que les molécules responsables de la nucléation dans la basse troposphère n'auront pas été identifiées et étudiées dans la chambre d'expérience de CLOUD, toutes les estimations proposées ici ou là (par exemple sur Realclimate), à partir des résultats préliminaires de CLOUD ne sont que de pures spéculations.

# Par contre, les multiples traces laissées par les rayons cosmiques au cours des âges dans les indicateurs climatiques (proxys 14C ou 10Be par exemple) relevées dans les stalagmites, les débris entraînés par les glaces, les cernes des arbres, les coraux etc. constituent des évidences incontournables de l'effet des rayons cosmiques sur le climat.