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ARCTIC CHANGE
Étudier les gaz à effet de serre dans l’atmosphère polaire et dans les eaux de surface dans une région particulièrement sensible au réchauffement climatique
Le problème
L’Arctique est la région du globe la plus sensible aux changements climatiques. Il est un stabilisateur déterminant des conditions météorologiques dans l’hémisphère nord et le monde entier.
Le réchauffement des eaux arctiques modifie la structure de la colonne d’eau, ce qui entraîne des modifications spectaculaires des principaux courants océaniques et l’absorption de dioxyde de carbone (CO2) – un important gaz à effet de serre.
De plus, alors que l’eau et la terre se réchauffent dans cette région sensible, de grandes quantités de méthane (CH4) stocké dans le permafrost sont libérées. Ce gaz à effet de serre est encore plus puissant que le CO2. Les émissions de méthane contribuent dangereusement au réchauffement climatique et provoque une amplification de ce phénomène.
Objectifs du programme
Monitorer les gaz à effet de serre
En partenariat avec l’Université de Genève, l’objectif du programme scientifique Arctic Change est de contribuer à une meilleure connaissance du rôle des océans polaires dans le contexte complexe du réchauffement planétaire.
Il a pour but de monitorer en continu les concentrations de gaz à effet de serre (méthane et dioxyde de carbone), les températures et d’autres données importantes à la fois dans l’atmosphère polaire et dans les eaux océaniques de surface.
Cliquez sur le bouton pour visualiser les concentrations en gaz carbonique et en méthane mesurées durant l’expédition.
Quels sont les principaux gaz à effet de serre?
CO2
Le CO2, aussi appelé dioxyde de carbone ou gaz carbonique, est le deuxième gaz à effet de serre le plus important dans l’atmosphère après la vapeur d’eau. Ils contribuent respectivement à hauteur de 26% et 62% au réchauffement climatique.
CH4
Le méthane est responsable de 17% du réchauffement climatique. Son potentiel de réchauffement global élevé est équivalent à 34 fois celui du CO2 à cent ans. Mais il persiste moins de dix ans dans l’atmosphère. Il est rejeté à 75% par les humains.
Quel est le rôle du CO2?
Le CO2 est un gaz inoffensif. Les plantes l’absorbent et le transforment en biomasse. La respiration humaine et animale, ainsi que les processus de combustion, le rejettent dans l’atmosphère. En tant que gaz à effet de serre, il veille à maintenir des températures agréables sur terre. Aujourd’hui cependant, la production de CO2 d’origine humaine est beaucoup trop élevée.
Buts et objectifs scientifiques
L’objectif de l’expédition est de récolter des données scientifiques dans la région arctique afin de contribuer à la connaissance humaine du phénomène de réchauffement climatique.
Des mesures de méthane et de dioxyde de carbone seront effectuées en continu, dans l’air et dans l’eau. À cela s’ajouteront d’autres mesures métrologiques et océanographiques.
Malgré l’importance cruciale de ce phénomène, des données précises issues des zones polaires, permettant de rendre compte de la variabilité régionale, font encore cruellement défaut. De nouvelles mesures sont donc indispensables pour compléter celles fournies par les satellites.
Elles nous permettront de mieux comprendre l’étendue et le rythme du réchauffement climatique et d’évaluer avec précision le temps qu’il nous reste pour tenter de résoudre ou d’atténuer ce problème.
Le programme Arctic Change mené par l’Université de Genève représente une opportunité unique de collecter ces données et de combler nos lacunes actuelles grâce à des équipements scientifiques de pointe installés à bord de notre voilier.
Résultats et impact
Les données collectées sur le méthane et le dioxyde de carbone aideront à établir les budgets atmosphériques actuels ainsi qu’à calibrer les modèles atmosphériques et les mesures par satellite.
Combinées aux concentrations mesurées dans les eaux de surface et aux mesures de la vitesse du vent, les sources et les puits de méthane et de CO2 seront déterminés dans ces régions. Ces mesures fourniront un important tableau à un temps t des conditions au cours de cette période et seront utilisées pour mettre à jour les modèles et les budgets atmosphériques.
La surveillance de la température, de la salinité et de l’oxygène de l’eau de mer permettra de mettre à jour l’état actuel de la région face aux changements climatiques et fournira également les données de références pour évaluer les changements futurs.
Responsables du projet
Prof. Daniel F. McGinnis
Postdoctoral Researcher M. César Fernando Ordoñez Valdebenito
Le projet Expédition Arctique est le fruit d’un partenariat entre la fondation Pacifique et l’Université de Genève. La Fondation Pacifique a 10 ans d’expérience dans la conduite d’expéditions océanographiques à travers le monde.
Les voiliers de la Fondation Pacifique sont régulièrement affrété par des chercheurs et des organismes scientifiques pour mieux comprendre l’impact de l’homme sur les océans et sensibiliser le public aux enjeux du développement durable.
Ce programme pilote novateur de monitoring des gaz à effet de serre à la surface des océans à été développé par La Dr. Daphne Donis et le Prof. Daniel F. McGinnis du Département F.-A. Forel des sciences de l’environnement et de l’eau (DEFSE) de la Faculté des Sciences, Université de Genève. Ils sont partenaires de la fondation depuis 2015.
Depuis 2021, le doctorant M. César Fernando Ordoñez Valdebenito a rejoint l’équipe de l’Université de Genève afin de poursuivre les recherches du programme mené en Arctique.
Bénéficiaires
Les données produites par l’Expédition Arctique seront disponibles en temps quasi réel sur ce site et profiteront à la communauté scientifique, aux décideurs politiques et au grand public.
Les bénéficiaires institutionnels des données récoltées sont, entre autres: le Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC), l’Agence Spatiale Nationale Américaine (NASA), l’Agence Spatiale Européenne (ESA) ou encore la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).