Des chercheurs de l'Université de Copenhague ont découvert un phénomène surprenant dans un processus par lequel certaines molécules de gaz produisent des particules nocives. L'impact de ce phénomène est susceptible d'augmenter dans les zones urbaines à mesure que la pollution diminue. Ces connaissances peuvent aider les politiciens à adopter de meilleures mesures pour lutter contre la pollution atmosphérique et contribuer à améliorer les modèles climatiques.

Malgré les avantages évidents pour la santé publique de la réduction du NO X émissions dans les zones urbaines, principalement en raison des émissions de diesel, une réduction de NO X gaz ne signifie pas l'élimination complète de la pollution de l'air. D'autres risques pour la santé en suspension dans l'air sont présents, y compris les particules ultrafines. Recherche de l'Université de Copenhague, Danemark, suggère qu'à mesure que les niveaux de NOx diminuent, les gens peuvent être exposés à plus de particules que les chercheurs ne le pensaient auparavant.

"Nous avons trouvé une lacune fondamentale dans les modèles qui évaluent et prédisent la pollution atmosphérique. Notre découverte nous permet d'améliorer ces modèles et de fournir aux politiciens une base plus solide pour prendre des décisions plus écologiques, " dit le professeur Henrik G. Kjærgaard du département de chimie, Université de Copenhague.

Lui et son collègue Kristian Holten Møller, en collaboration avec des chercheurs du Caltech, ont découvert un mécanisme spécial dans le processus par lequel certaines molécules créent des particules dans l'atmosphère. À mesure que les composés organiques volatils (COV) se dégradent, ces molécules créent des radicaux à la fois droitiers et gauchers, un phénomène en chimie connu sous le nom de chiralité. Les chercheurs ont démontré que l'une de ces formes peut créer des particules jusqu'à 1000 fois plus rapidement que l'autre.

"Précédemment, personne ne savait que les droitiers et les gauchers faisaient une différence dans le nombre de particules en suspension dans l'air. C'est important parce qu'en fin de compte, la quantité de particules est directement corrélée au nombre de décès liés à la pollution de l'air, " selon le postdoctorant du département de chimie Kristian Holten Møller.

Le mécanisme se produit lorsqu'une molécule de COV se dégrade dans l'atmosphère en réagissant avec elle-même plutôt qu'avec d'autres molécules. Lorsque cette auto-réaction se produit, les radicaux moléculaires deviennent de plus en plus gros à mesure qu'ils absorbent de plus en plus d'oxygène, se transformant finalement en particules ultrafines. Ce processus se produit avec des vitesses très différentes selon que les radicaux ont une forme droitière ou gauche. Ensuite, des quantités très variables de particules sont créées.

Moins de gaz NOx entraînent plus de particules

Alors que les molécules de COV sont libérées dans les zones forestières sous forme d'odeurs d'arbres et de plantes, ils sont également rejetés sous forme de pollution anthropique. En milieu urbain, Les COV proviennent de nombreuses sources différentes, comme les voitures, solvants, détergents, peintures et produits cosmétiques.

Les recherches antérieures d'Henrik G. Kjærgaard ont démontré qu'avec un certain niveau de NO X dans l'air, le phénomène nouvellement découvert entre en jeu :

« Les gaz NOx urbains limitent cette oxydation et empêchent les radicaux de se transformer en particules. comme nous réduisons NO X émissions, les particules formées par oxydation sont susceptibles de devenir plus importantes dans les villes, " dit Kjærgaard.

Il souligne que garder les véhicules diesel dans les villes n'est pas du tout une solution, "Les diesels n'émettent pas seulement X - ils émettent directement des particules. Nous n'insinuons en aucun cas que c'est une bonne idée de garder les véhicules diesel dans les zones urbaines."

Selon les chercheurs, une solution possible est de réguler les émissions de COV et de remplacer les COV responsables du plus grand nombre de particules par d'autres ayant un effet moindre. Ils soulignent qu'il s'agit d'un domaine complexe à réglementer et que davantage de connaissances sont nécessaires sur la façon dont les divers COV créent des particules.

Vers des modèles climatiques plus précis

Les chercheurs soulignent également que cette découverte aidera à développer des modèles climatiques plus précis. Les particules ultrafines affectent le climat en réfléchissant ou en absorbant la lumière du soleil. Leur présence est à l'origine de la plus grande source d'incertitude dans les modèles climatiques mondiaux.

"Avec les énormes différences entre les radicaux droitiers et gauchers, des incertitudes surgissent dans les modèles climatiques si l'on ne parvient pas à distinguer entre leur forme, comme c'est le cas aujourd'hui. Cela conduit à une sur- ou sous-estimation du nombre de particules créées dans l'atmosphère, " dit Kristian Holten Møller.

L'étude est publiée dans The Journal des lettres de chimie physique .