Extrait de la Lettre n°9 du Programme International Géosphère Biosphère-Programme Mondial de Recherches sur le Climat (PIGB-PMRC)

MSA et excès de sulfate dans la neige déposée au Pôle Sud entre 1922 et 1984. (Legrand et Feniet-Saigne, 1991).

Les années ENSO dans les neiges de l’Antarctique
L’étude détaillée des espèces solubles présentes dans la neige déposée au Pôle Sud entre 1992 et 1984 montrent que la chimie de certaines couches a brusquement changé d’une année sur l’autre. En plus de la brusque augmentation des concentrations en sulfate visible dans certaines couches de neige qui est attribuable aux injections de dioxyde de soufre d’origine volcanique ayant eu lieu dans le passé, la figure ci-contre montre que les concentrations en acide méthanesulfonique (MSA) de la neige au Pôle Sud a beaucoup varié au cours des 60 dernières années. La présence de MSA dans l’atmosphère est exclusivement due à l’oxydation du sulfure de diméthyle émis par le phytoplancton marin.

La figure montre des concentrations élevées en MSA dans les couches de neige correspondant à des années El Niño : notons par exemple la concentration très élevée (60 ng/g) de MSA dans la couche 1982/1983. La relation de cause à effet entre le phénomène ENSO et la perturbation aux hautes latitudes Sud d’un composé atmosphérique d’origine biogénique marine n’est pas encore élucidée.

Causes de modification du MSA
En effet les causes susceptibles de modifier les retombées du MSA dans la neige déposée au Pôle Sud sont nombreuses et peuvent se résumer ainsi :

(1) intensification des productions de DMS par le phytoplancton,
(2) augmentation du transfert de DMS de la couche euphotique marine vers l’atmosphère,
(3) modification de la circulation atmosphérique entre l’océan Antarctique et le centre du continent Antarctique,
(4) modification de l’oxydation du DMS en MSA par les conditions météorologiques.

Le précurseur de DMS dans l’océan est le diméthylsulfonium propionate (DMSP), un osmoréguleur produit en grande quantité par certaines espèces phytoplanctoniques comme Phaecystis Poucheti très abondante dans les eaux Antarctiques. Une production accrue de DMPS (et donc de DMS) dans l’océan Antarctique pourrait avoir pour origine la modification des étendues de glace de mer qui semble prendre place durant les années ENSO (cause 1). Un renforcement de la cyclogénèse circum-Antarctique pourrait, par augmentation des vents à la surface de l’océan, favoriser un meilleur transfert vers l’atmosphère du DMS produit dans les couches superficielles de l’océan Antarctique (cause 2). Bien que cette hypothèse soit encore mal établie, il semble que les champs de pression et de températures soient modifiés durant les années ENSO aux hautes latitudes. De tels changements météorologiques sont susceptibles de modifier la circulation méridienne (cause 3) ou encore les voies d’oxydation du DMS (cause 4).
Ces recherches sont soutenues par l’IFRTP et le PNCA.

Contact :
Michel Legrand
LGGE
associé à l’Univ. J. Fourier de Grenoble
BP 96 - 38402 St Martin d’Hères
legrand@lgge.obs.ujf-grenoble.fr