La pollution atmosphérique a sévi à Londres la semaine dernière et les citoyens ont été encouragés à rester à l’intérieur. On pouvait néanmoins profiter des riches couleurs des peintures du coucher de soleil de Turner (comme on le voit ci-dessus), Reynolds et Gainsborough à la Tate Gallery de la ville. Une nouvelle étude montre que ces œuvres dépeignent également des informations environnementales utiles aux scientifiques : elles peuvent être utilisées pour estimer les niveaux de pollution dans l’atmosphère terrestre au cours des siècles passés.
L’étude, dirigée par Christos Zerefos de l’Académie d’Athènes,
a été publiée à la fin du mois dernier dans Atmospheric Chemistry and Physics. Elle a analysé 124 photos de couchers de soleil de la galerie et a révélé que la pollution, en particulier lorsqu’elle est causée par l’absorption et la dispersion de la lumière par les particules de cendres et de gaz libérées lors d’éruptions volcaniques historiques, rendait les représentations de couchers de soleil plus rouges.
L’étude a corroboré les résultats d’une recherche de 2007 qui suggérait que les ratios de rouge et de vert dans les peintures étaient bien corrélés avec la profondeur optique des aérosols – une mesure de l’extinction de la lumière du soleil par la poussière – à l’époque où elles ont été réalisées.
Le rapport de couleur renseignait par conséquent l’équipe de recherche sur la transparence du ciel à un moment donné et sur la distance que la lumière pouvait parcourir. Les résultats adoptent une utilisation alternative et indirecte de la loi d’Ångström de la physique atmosphérique qui décrit les effets variés des aérosols sur les différentes longueurs d’onde de la lumière solaire (perçues comme différentes couleurs).
Pour prendre un exemple, après l’éruption du volcan Tambora en Indonésie en 1815, les peintres en Europe ont représenté les couleurs du ciel changeant à travers leurs couchers de soleil plus ardents. Il s’est avéré que les œuvres de Turner ont été influencées par les particules qui ont altéré la lumière pendant trois ans après l’éruption.
L’équipe du Dr Zerefos a d’abord comparé les rapports du rouge au vert dans des images à haute résolution et à basse résolution d’une sélection d’œuvres peintes entre 1500 et 2000. Cela leur a permis de vérifier si leur recours à des images en ligne de peintures de couchers de soleil pouvait affecter les résultats. Comme les deux ensembles ont montré des rapports similaires de rouge à vert, ils ont procédé à l’examen des 124 peintures de la Tate.
Des estimations antérieures des profondeurs optiques des aérosols à 550 nm, la longueur d’onde de la lumière verte dans le spectre visible, ont été utilisées parallèlement à des recherches de 2005 et 2007 pour compiler une série temporelle les mesurant pour la période examinée. L’étude a mis en évidence des liens significatifs entre les niveaux de particules dans l’air, comme le montrent les rapports de couleur des œuvres de la Tate, et la série chronologique.
Cela a été confirmé lorsque l’équipe a comparé les moyennes sur 50 ans des profondeurs optiques des aérosols avec le sulfate total dans les carottes de glace au fil du temps (les dépôts de ce sel augmentent après une activité volcanique) et le niveau stratosphérique total des particules atmosphériques. Ils ont toutefois exclu de leurs calculs l’année d’une grande éruption connue et les trois suivantes.
Les préoccupations concernant le style, l’ambiance et l’âge des peintures de la Tate, et la possibilité que leur couleur ait pu s’estomper, ont également été prises en compte. Les auteurs estiment que, comme leurs résultats ne sont pas fondés sur des couleurs réelles, mais sur des ratios, et comme ils ont utilisé un grand nombre de peintures différentes réalisées par divers artistes, leurs conclusions restent utiles pour détecter les niveaux de pollution dans le temps. Le fait qu’ils se soient concentrés sur les peintres européens des latitudes moyennes a également permis de s’assurer que l’angle des représentations ne pouvait pas non plus affecter les résultats de manière significative.
Pour tester leurs conclusions d’une autre manière, les chercheurs ont engagé Panayiotis Tetsis, un artiste, pour peindre des images de couchers de soleil successifs en juin 2010 sur l’île d’Hydra en Grèce – un bon travail si vous pouvez l’obtenir pense Babbage. Le peintre ignorait que le site et le moment avaient été choisis pour coïncider avec le passage d’un épisode de poussière saharienne.
Les rapports rouge-vert de ses tableaux avant et après l’épisode de poussière (analysés comme l’ont été les peintures de la Tate) correspondaient bien aux mesures de la profondeur optique des aérosols recueillies sur place, ainsi qu’aux photographies prises là aussi. Comme on pouvait s’y attendre, ses peintures ultérieures utilisaient une palette plus rousse.
Dans l’ensemble, l’étude suggère que la pollution atmosphérique a fortement augmenté après le début de l’industrialisation des pays riches. Si ce constat n’est pas surprenant, la voie artistique empruntée par les scientifiques l’est. Mais comme le soulignait judicieusement Albert Einstein, « toutes les religions, l’art et les sciences sont des branches du même arbre ».
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