Les graisses rejetées dans l'atmosphère par les cuisinières telles que les friteuses peuvent favoriser la formation de nuages, qui ont un effet de refroidissement majeur sur la planète.

Dans un Communication Nature article publié aujourd'hui, des scientifiques ont démontré pour la première fois que les molécules d'acides gras émises pendant la cuisson peuvent former spontanément des structures 3-D complexes dans les gouttelettes d'aérosols atmosphériques. L'équipe pense que la formation de ces structures hautement ordonnées est susceptible de prolonger la durée de vie atmosphérique de ces molécules et d'affecter la formation des nuages.

Le travail est une collaboration entre le scientifique atmosphérique Dr Christian Pfrang et le chimiste biophysique Dr Adam Squires. Dr Pfrang, Professeur agrégé de chimie physique et atmosphérique à l'Université de Reading, mentionné:

"Il est connu que les molécules d'acides gras recouvrant la surface des particules d'aérosol dans l'atmosphère peuvent affecter la capacité de l'aérosol à ensemencer la formation de nuages. Cependant, c'est la première fois que les scientifiques examinent ce que font ces molécules à l'intérieur de la gouttelette d'aérosol, et nous avons montré qu'ils peuvent s'assembler en une gamme de complexes, motifs et structures ordonnés. Cela signifie qu'ils peuvent durer plus longtemps dans l'atmosphère."

« Le plein impact des arrangements moléculaires étonnamment complexes de ces molécules d'acides gras dans l'environnement est difficile à quantifier à ce stade car ces structures n'ont pas été précédemment considérées par la communauté scientifique de l'atmosphère :il n'y a pas d'estimation fiable disponible pour le moment combien de matière organique montre un auto-assemblage aussi complexe dans l'atmosphère et des recherches supplémentaires sont nécessaires de toute urgence."

"Toutefois, il est probable que ces structures aient un effet significatif sur l'absorption d'eau des gouttelettes dans l'atmosphère, augmente la durée de vie des molécules réactives et ralentit généralement le transport à l'intérieur de ces gouttelettes avec des conséquences encore inexplorées. »

Dr Squires, Professeur agrégé de biophysique et des matériaux à l'Université de Bath, mentionné:

"Nous savons que les structures complexes que nous avons vues sont formées par des molécules d'acides gras similaires comme le savon dans l'eau. Là, ils affectent considérablement si le mélange est trouble ou transparent, solide ou liquide, et combien il absorbe l'humidité de l'atmosphère dans un laboratoire. L'idée que cela puisse aussi se produire dans l'air au-dessus de nos têtes est excitante, et soulève des défis pour comprendre ce que ces graisses de cuisson font vraiment pour le monde qui nous entoure. »

L'équipe internationale comprenait également des chercheurs des universités de Bristol et de Lund, Source de lumière diamant et MAX-lab ; ils ont étudié un système modèle pour représenter les aérosols atmosphériques constitués de gouttelettes individuellement en lévitation de mélanges de saumure et d'acide oléique, un acide gras associé aux émissions de cuisson qui contribue pour environ 10 % à la charge urbaine de particules fines à Londres.

Ils ont observé que les molécules de graisse s'assemblaient en phases "lyotropes" hautement ordonnées - des réseaux cristallins de sphères ou de cylindres connus pour affecter fortement l'absorption d'eau de l'environnement environnant, un processus clé dans la nucléation des nuages, et la viscosité, qui affecte les taux de réaction chimique. D'autres expériences ont montré que les acides gras étaient plus résistants aux attaques chimiques de l'ozone, et peut donc survivre plus longtemps et voyager plus loin dans l'atmosphère, s'ils adoptent ces structures complexes. Les durées de vie prolongées de ces molécules peuvent faciliter la croissance des gouttelettes et donc la formation de nuages.

Bien que le comportement des molécules organiques dans les aérosols atmosphériques fasse l'objet d'une activité de recherche actuelle de haut niveau, de telles phases lyotropes n'ont pas jusqu'à présent été considérées par la communauté atmosphérique. Étant donné que l'importance potentielle de ces phases a été clairement démontrée dans le nouveau document, l'équipe espère que ces résultats encourageront les chercheurs à explorer l'impact réel de l'auto-assemblage complexe dans l'atmosphère.