Les nuages, souvent perçus comme légers, cachent un poids incroyable. Des milliards de tonnes peuvent se retrouver suspendus dans l’atmosphère, grâce à des interactions complexes entre l’eau, l’air et les conditions météorologiques. La compréhension de ce phénomène révèle une dimension fascinante du monde naturel.
Si l’on demandait d’associer un symbole à la légèreté, beaucoup mentionneraient probablement les nuages. Souvent, ils semblent doux et délicats, tels des montagnes de crème flottant dans le ciel. Pourtant, leur poids peut être surprenant, atteignant des dizaines de milliards de tonnes dans certains cas. Comment cela est-il possible ? Le Dr Rob Thompson, chercheur en météorologie à l’Université de Reading au Royaume-Unis, explique ce phénomène dans un article publié sur The Conversation.
Avant d’explorer les calculs sur le poids des nuages, un bref aperçu de leur formation est nécessaire. Selon la NASA, les nuages se forment lorsque le vapeur d’eau invisible « se transforme en gouttelettes d’eau« , créées à partir de minuscules particules comme la poussière présentes dans l’air. Des cristaux de sel dus à l’eau de mer, des cendres volcaniques, et même des bactéries sont également impliqués. L’eau s’évapore des mers et océans, se transformant en vapeur et se dispersant dans l’atmosphère. L’air, en fonction de la température et de la pression atmosphérique, peut seulement contenir une certaine quantité de vapeur. Lorsque la saturation se produit et que des paramètres changent (comme le refroidissement de l’air), le vapeur devient liquide ou solide par condensation et dépôt. L’accumulation de gouttes d’eau et/ou de cristaux de glace forme les nuages, qui sont des hydrométéores, comme indiqué dans l’Atlas international des nuages de l’Organisation météorologique mondiale (OMM).
Il existe plusieurs types de nuages : cumulonimbus, cumulus, cirrus, altocumulus, nimbostratus, etc. Chacun se trouve à des altitudes différentes et a des apparences et compositions variées. Les cirrus, par exemple, sont fins, élevés et composés presque exclusivement de cristaux de glace ; les cumulonimbus, responsables des tempêtes, sont énormes et peuvent avoir une teinte grise intense à cause de la quantité d’eau qu’ils contiennent. Cela suggère déjà un poids significatif. Selon le Dr Thompson, les cumulus sont les nuages légers que l’on voit dans le ciel d’été. « Un cumulus « , souligne-t-il, « contient environ un quart de gramme d’eau par mètre cube. Cela forme une goutte de la taille d’une bille, mais en réalité, dans un mètre cube, il y aurait environ un million de gouttes, si petites qu’elles sont invisibles. » Étant donné que les cumulus mesurent en moyenne environ 1 kilomètre de large et de haut, un cumulus typique a un volume d’un milliard de mètres cubes. En multipliant ¼ de gramme d’eau par 1.000.000.000, cela équivaut à un poids de 250 tonnes, « à peu près l’équivalent de deux baleines bleues« , explique l’expert. Les baleines bleues sont les plus grands animaux ayant jamais vécu sur Terre (même plus grands que les dinosaures) et on a eu la chance de les croiser dans les eaux de Pico, aux Açores.
Revenons au poids des nuages. Les nuages orageux, comme les cumulonimbus, mesurent en moyenne environ 10 kilomètres de large et de haut, ce qui donne un poids total d’eau atteignant 2 millions de tonnes. Les nuages gris qui s’étendent dans le ciel comme des tapis peuvent atteindre 10 millions de tonnes d’eau. Ceci représente le poids de l’eau, mais les nuages sont principalement constitués d’air : ainsi, en ajoutant le poids de l’air au poids de l’eau, un cumulus peut peser jusqu’à 1 milliard de kilogrammes (1 million de tonnes), tandis que les nuages orageux peuvent atteindre dizaines de milliards de tonnes. « On pourrait dire que peut-être l’air ne compte pas comme partie du poids du nuage, étant donné qu’il aurait été présent de toute façon. Quoi qu’il en soit, les nuages sont plus lourds qu’on pourrait le penser », conclut le Dr Thompson.
C’est la grande dispersion des gouttelettes d’eau et des cristaux de glace dans ces immenses quantités d’air (à faible densité) qui permet aux nuages de rester en suspension, ainsi que les courants de air chaud qui les soutiennent et les mouvements turbulents. Toutefois, à un certain moment, l’eau et la glace concentrées (comme dans des grains de grêle) ne parviennent plus à lutter contre la force gravitationnelle et tombent au sol.