Les rayons cosmiques favorisent la formation des nuages

L’ionisation par les rayons cosmiques favorise considérablement la formation d’aérosols puis des nuages. C'est le résultat d'une expérience menée dans le cadre de la collaboration CLOUD, au CERN publié par la revue Nature.

Ces mesures de précision permettront de mieux comprendre la formation des nuages et de mieux définir les effets des nuages dans les modèles climatiques. Jasper Kirkby, porte-parole de l’expérience CLOUD explique que les travaux prouvent que les rayons cosmiques favorisent nettement la formation de particules d’aérosol au milieu de la troposphère et au-dessus. Ces aérosols peuvent devenir les noyaux de condensation des nuages.

Les aérosols atmosphériques jouent un rôle important dans le climat. Ils reflètent la lumière solaire et produisent des gouttelettes qui forment les nuages. Des aérosols supplémentaires rendraient les nuages plus lumineux et prolongeraient leur durée de vie. Selon les estimations actuelles, environ la moitié de toutes les gouttelettes des nuages prennent naissance par agglutinement de molécules présentes dans l’atmosphère en quantité infime. Certains de ces amas deviennent suffisamment gros pour devenir des noyaux de condensation autour desquels se forment les gouttelettes des nuages. Les chercheurs estiment que l’acide sulfurique et les vapeurs d’ammoniac à l’état de traces jouent un rôle important.

A quelques kilomètres d’altitude, dans l’atmosphère, de l’acide sulfurique et de la vapeur d’eau peuvent rapidement former des amas. Les rayons cosmiques augmentent leur taux de formation d’un facteur dix ou plus. Jusqu’à une altitude d’environ mille mètres, des vapeurs supplémentaires, notamment de l’ammoniac, sont nécessaires. L’acide sulfurique, de l’eau et de l’ammoniac – même avec l’effet favorable des rayons cosmiques – ne peuvent pas à eux seuls expliquer la formation des aérosols. Des vapeurs supplémentaires devront être identifiées par la suite de l'expérience CLOUD.