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    Le dôme du spectromètre sur la toiture du Laboratoire Ridge de PEARL. Le dôme abrite le suiveur solaire, qui oriente la lumière à l’intérieur de la fenêtre d’entrée à travers un trou dans la toiture. (Photo : Erik Lutsch)

Lorsqu’un feu incontrôlé fait rage dans une forêt du nord du Canada, de l’Alaska ou de la Russie, les vents dominants poussent les émissions toxiques vers le nord et l’Arctique. À mesure que le changement climatique apporte des étés plus chauds et plus secs dans les forêts boréales du monde, les incendies gagnent en ampleur et en fréquence. Qu’est-ce que cela signifie pour l’atmosphère au sommet du monde – et pour le reste de la planète? Erik Lutsch, doctorant au département de physique de l’Université de Toronto, fait partie d’une équipe qui cherche des réponses à cette question.

À des milliers de kilomètres au nord de la ligne des arbres, Lutsch installe le spectromètre qu’il utilisera pour scruter la lumière solaire polaire afin d’y retrouver des traces des forêts incendiées.

En février, juste avant que le soleil ne réapparaisse dans le Haut-Arctique, Lutsch et ses collègues de l’équipe de recherche atmosphérique s’envolent vers le nord et vers le laboratoire de recherche sur l’atmosphère dans l’environnement polaire (PEARL) situé à Eureka au Nunavut. Là, à des milliers de kilomètres au nord de la ligne des arbres, Lutsch installe le spectromètre qu’il utilisera pour scruter la lumière solaire polaire afin d’y retrouver des traces de ces forêts incendiées. 

Le spectromètre, l’instrument de ce type situé le plus loin au nord dans le monde, recueille des données à haute résolution dans la partie infrarouge du spectre solaire. Il peut prendre des mesures bien au-delà de la capacité arctique des satellites, qui recueillent la plus grande partie des données atmosphériques de la planète. « L’Arctique est une région difficile à étudier pour les satellites », explique Lutsch. « Ils sont généralement pointés directement vers la surface terrestre – mais la neige et la glace réfléchissent la lumière solaire et l’Arctique est souvent nuageux, de sorte que vous n’obtenez pas un très bon signal. Notre instrument, au contraire, pointe directement vers le soleil et fournit des renseignements très clairs que vous ne pourriez pas obtenir d’un satellite. »

Vue sur le toit du laboratoire Ridge du complexe PEARL (à gauche) et une vue de l’intérieur du dôme du spectromètre. (Photo : Erik Lutsch)

Lutsch mesure des gaz comme le monoxyde de carbone, le cyanure d’hydrogène, le formaldéhyde et l’ammoniac dans l’atmosphère arctique, qui sont le plus abondants jusqu’à une altitude d’environ dix kilomètres. « Ces gaz sont associés aux feux incontrôlés », explique-t-il, « et ils ont des répercussions négatives sur la qualité de l’air. » 

Lutsch et ses collègues passent la plus grande partie de leurs trois semaines à PEARL à travailler sur leurs instruments, qui continueront à fonctionner après leur départ, mais ils prennent aussi le temps de sortir et d’explorer les environs. Une part de l’attrait d’Eureka, dit Lutsch, est son éloignement; la collectivité la plus près, Grise Fiord, est à environ 500 kilomètres. « Vous pourriez croire que l’on s’y sent isolé, mais ce n’est pas le cas », dit-il. « C’est un paysage complètement différent, très serein. Quand vous êtes à l’extérieur, vous n’entendez que le vent. Je me sens choyé d’avoir eu l’occasion de m’y rendre. »

Lutsch effectue une vérification d’alignement à l’intérieur du complexe PEARL. (Photo : Erik Lutsch)

Les données uniques recueillies par Lutsch dans le Haut-Arctique aident les chercheurs à comprendre comment les feux de forêt affectent la qualité de l’air et le climat. Elles constituent aussi un lien essentiel dans le réseau mondial de surveillance de l’environnement établi par des chercheurs de plusieurs disciplines, qui s’efforcent de comprendre les interactions complexes entre l’atmosphère, les terres émergées, les océans, la neige, la glace et les organismes vivants de la Terre, et de concevoir des modèles informatiques permettant de prédire comment ces relations pourraient évoluer dans le futur.

Voici le plus récent numéro d’une série de blogues portant sur les questions polaires et la recherche connexe présentée par Canadian Geographic et Savoir polaire Canada, un organisme du gouvernement du Canada qui vise à approfondir les connaissances du Canada relatives à l’Arctique et à fortifier le leadership canadien en ce qui concerne la technologie et la science polaires. Pour en apprendre davantage, visitez canada.ca/fr/savoir-polaire.