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En direct des laboratoires de l'institut de Chimie

 

Ce que deviennent les aérosols dans l’atmosphère : un nouveau scénario

 

S’il est acquis que les aérosols exercent de fortes influences sur le climat, le cycle de l’eau ou même la santé publique, il est encore difficile de prédire leur évolution dans l’atmosphère et ainsi prévenir leur impact. S’intéressant aux questions de réactivité photo-induite de ces particules dans l’atmosphère, les chercheurs d’Ircelyon (1) (CNRS / Université Claude Bernard Lyon 1) en collaboration avec des chercheurs israéliens et allemands(2), ont proposé un nouveau mécanisme expliquant l’évolution de la taille et de la masse des aérosols et permettant d’obtenir des croissances ayant une vitesse similaire à celles mesurées dans l’atmosphère. Cette avancée, qui pourrait en partie expliquer pourquoi les modèles chimiques atmosphériques sous-évaluent la masse des aérosols, paraît dans la revue PNAS le 16 avril 2012.

 

Les aérosols, petites particules solides ou liquides en suspension dans l’air, produites naturellement ou issues de l’activité humaine, peuvent avoir des impacts tant planétaires que locaux. En diffusant et absorbant la lumière ou en modifiant le pouvoir réfléchissant des nuages, les aérosols influencent le climat et le cycle de l’eau. Aussi, l’exposition à des niveaux élevés des plus petites particules dans l’air est également associée à de nombreux problèmes sanitaires (inflammations de l’appareil respiratoire, maladies chroniques, troubles cardiovasculaires). Malgré leur importance, leur évolution dans l’atmosphère reste aujourd’hui très difficile à prédire.

Pour expliquer en partie cette évolution, la communauté scientifique proposait jusqu’alors, un scénario lié à l’oxydation des composés organiques volatiles (COVs). Ces gaz également d’origine naturelle (émission des plantes…) ou anthropique (processus de combustion, chauffage, industriels, transport…) s’oxydent en composés semi-volatile se déposant à la surface des particules, augmentant ainsi leur taille et leur masse. Ce mécanisme, bien que toujours valable, a l’inconvénient de ne pas produire des vitesses de croissance des aérosols correspondant à celles mesurées dans l’atmosphère.

Les chercheurs d’Ircelyon ont ainsi proposé une nouvelle vision du phénomène : la lumière solaire active des réactions photosensibilisées à la surface des particules organiques, piégeant chimiquement les COVs sur les particules, aboutissant à une croissance en taille et en masse des aérosols. Les vitesses de croissance calculées par ce processus sont similaires à celles mesurées dans l’atmosphère.

Prédire toujours plus précisément l’évolution des aérosols et prévenir leur impact sur la planète est un enjeu essentiel. Ce mécanisme est un nouvel élément qui pourrait améliorer les modèles de prévision qui existent actuellement.

 

(1) Institut de recherches sur la catalyse et l’environnement de Lyon

(2) Weizmann Institute à Rehovot (Israel) et Institute for Tropospheric Research à Leibniz (Allemagne)

 

Référence

Maria Eugenia Monge, Thomas Rosenørn, Olivier Favez, Markus Müller, Gabriela Adler, Ali Abo Riziq, Yinon Rudich, Hartmut Herrmann, Christian George, Barbara D’Anna

An alternative pathway for atmospheric particles growth

PNAS 16 Avril 2012.

 

Contact chercheur 

Barbara D'Anna, Institut de Recherches sur la Catalyse et l'Environnement de Lyon

Courriel : barbara.danna@ircelyon.univ-lyon1.fr

Tél : 02 23 23 56 35

 

Contacts institut

Christophe Cartier dit Moulin, Jonathan Rangapanaiken

 

16 avril 2012

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