Ce radical hydroxyle (HO•) apparaît spontanément dans la vapeur d'eau atmosphérique sous l'effet du rayonnement solaire en présence de certains polluants tels que l'ozone et le protoxyde d'azote. Mais le radical HO• est si réactif qu'il disparait presque instantanément[5].
Ce caractère éphémère rend très difficile la mesure de l'HO•. On le cherche donc via des proxies, des produits chimiques interagissant avec l'hydroxyle ; c'est le cas par exemple du méthylchloroforme qui est interdit depuis plusieurs années (afin de protéger la couche d'ozone). Une diminution régulière de ce composé à la suite de cette réglementation indiquerait que l'hydroxyl est relativement constant dans l'atmosphère, une hypothèse mal prise en compte par la plupart des modèles qui concernent l'augmentation du méthane dans l'air, car HO• interagit notamment avec le méthane atmosphérique, qu'il détruit : c'est grâce à lui que le méthane naturel — puissant gaz à effet de serre — devrait disparaitre de l'atmosphère en une décennie environ[5].
Il se trouve que des années 1980 à 2015, le méthylchloroforme ne disparait pas de l'air avec la régularité attendue et que le méthane y augmente. Ceci pourrait évoquer des périodes de diminution de production de l'HO• dans l'atmosphère (si l'atmosphère perd de sa capacité oxydante, le méthane y perdurera plus longtemps). Le taux d'oxyde nitreux de l'air devrait diminuer grâce aux lois contre la pollution, mais peut-être en diminuant la teneur en HO•[5].
Il a aussi été noté que depuis quelques années le carbone du méthane atmosphérique tend à contenir des isotopes plus légers. Ces derniers sont plus souvent présents dans le carbone du métabolisme des êtres vivants, ce qui peut faire penser que ce méthane est émis par des microbes actuels, et non par des fuites liées à la fracturation hydraulique (ce méthane-là ayant une signature isotopique plus « lourde »), mais une autre explication plausible est que la fréquence accrue d'isotopes légers du carbone pourrait être due à une diminution de l'ion hydroxyle dans l'air, car l'HO• réagit préférentiellement avec du carbone plus lourd, laissant alors le méthane microbien persister plus longtemps dans l'atmosphère. La hausse du taux atmosphérique de méthane pourrait donc tout aussi bien être d'origine humaine plutôt qu'attribuée à une baisse des hydroxyles, ou plusieurs phénomènes coexistent en des proportions qui restent à éclaircir[5].
On a observé une baisse globale d’environ 4 % de la capacité oxydante de l’atmosphère en 2020, due à une diminution des concentrations du radical hydroxyle (en combinant une méthode innovante d’inférence zonale de l’OH à partir des observations satellitaires de monoxyde de carbone avec des analyses indépendantes fondées sur le méthane et le méthylchloroforme). Les deux hémisphères ont été touchés, mais avec des mécanismes distincts[6] :
- baisse des émissions d’azote réactif liée aux confinements COVID‑19 au Nord ;
- hausse des émissions carbonées issues des incendies extrêmes en Australie au Sud.
- Ces baisses ont été corroborés par des anomalies opposées d’ozone troposphérique, et associées à des perturbations à la fois anthropiques et naturelles qui ont provoqué une hausse du méthane atmosphérique en 2020. Ceci confirme l’importance des interactions chimie–climat dans le contexte de volonté de diminution des émissions anthropiques et d’augmentation des grands feux[6].
