Augmentation atmosphérique du HFC-23 (CHF3) au dessus de la station de Jungfraujoch (Suisse) d'après les spectres solaires infrarouges à haute résolution au sol. Comparaison avec des données in situ et satellitaires

Abstract

L’activité anthropique a fortement impacté l’environnement terrestre ainsi que son climat. L’émission dans l’atmosphère de composés chimiques connus comme étant des gaz à effet de serre (GES) a sensiblement influencé le climat mondial. Les activités humaines ont également contribué à l’appauvrissement de la couche d’ozone stratosphérique avec l’émission de substances chimiques telles que les chlorofluorocarbures (CFC) et hydrochlorofluorocarbures (HCFC) employés à large échelle dans des processus industriels ou domestiques. Les hydrofluorocarbures (HFC) ont été mis au point par l’industrie en remplacement des CFC et HCFC. Bien qu’ils ne participent pas à la destruction de la couche d’ozone stratosphérique, ils sont de puissants GES. Ce travail de recherche étudie un HFC particulier : le HFC-23 (ou trifluorométhane). Ce composé chimique est visé par l’amendement de Kigali au Protocole de Montréal en tant que puissant GES. Ce travail est motivé par l’existence de précédents dans la littérature scientifique ayant documenté l’évolution de son abondance atmosphérique au niveau global ou plus spécifiquement à partir de sites de mesures dans l’hémisphère sud. Ce mémoire vise à caractériser l'accroissement de l'abondance atmosphérique du HFC-23 entre 2007 et 2020 en utilisant des données provenant de sites de mesure en Europe, complétées par des informations obtenues par télédétection. Différents types de données sont employés dans ce travail. Les données FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy, en anglais) issues de la station de recherche du Jungfraujoch (Suisse) sont exploitées à l’aide de l’algorithme SFIT4 à partir d’une stratégie d’inversion élaborée dans ce travail. Les données satellitaires issues de la plateforme SCISAT ainsi que des données in situ provenant de la station de recherche de Mace Head (Irlande) sont également utilisées. Les analyses des tendances obtenues confirment l'accroissement de l'abondance atmosphérique du HFC-23. Les résultats dérivés des observations satellitaires présentent une forte corrélation avec ceux provenant des mesures au sol. En outre, l'ensemble des conclusions de cette étude concorde largement avec les constatations préexistantes dans la littérature scientifique. Les défis expérimentaux rencontrés au cours de cette étude ouvrent de nouvelles perspectives de recherche. En élargissant les limites spatiales et temporelles de cette investigation, il serait possible d'acquérir des données complémentaires, renforçant ainsi la précision des analyses de tendances. Une opportunité potentielle réside dans l'amélioration des paramètres spectroscopiques et des hypothèses sous-jacentes au calcul des erreurs pour les données FTIR. Enfin, la saisonnalité de l’abondance atmosphérique du HFC-23 pourrait être analysée, améliorant la précision des valeurs de tendances.