Selon une étude récente publiée dans la revue Avancées scientifiques , la pollution de l'air affecte non seulement la qualité de l'air, mais il modifie également les voies le long desquelles de nouvelles particules se forment dans l'atmosphère.

La formation de nouvelles particules d'aérosol est un processus compliqué. Les chercheurs n'ont commencé que récemment à comprendre ce processus au niveau moléculaire après que des instruments capables de détecter des particules à l'échelle nanométrique soient devenus disponibles.

La population humaine a modifié la composition du gaz atmosphérique de plusieurs manières. Dioxyde de soufre provenant d'émissions industrielles, les oxydes d'azote du trafic, et l'ammoniac provenant de l'agriculture peut tous affecter la formation de particules après des réactions chimiques dans l'atmosphère. Ces gaz peuvent également interagir avec les vapeurs organiques, qui proviennent principalement des forêts et de la végétation. L'atmosphère contient des milliers de composés organiques différents, mais seule une petite fraction d'entre eux peut former et faire croître des particules.

Auparavant, on pensait que la formation de nouvelles particules nécessite toujours de l'acide sulfurique, qui se forme à partir de l'oxydation du dioxyde de soufre. Plus tard, il a été constaté que certaines vapeurs organiques peuvent également former des particules. Dans cette étude, les chercheurs ont découvert que dans les atmosphères continentales modérément polluées, par exemple. dans la forêt boréale finlandaise, les particules se forment plus efficacement lorsque l'acide sulfurique, l'ammoniac et les vapeurs organiques sont tous présents simultanément. Oxydes d'azote, d'autre part, réduit la quantité de particules nouvellement formées.

Les résultats aident à comprendre comment la formation de nouvelles particules et l'impact climatique associé changeront si les niveaux de pollution atmosphérique diminuent à l'avenir en raison d'un contrôle plus strict des émissions. Les particules d'aérosol peuvent affecter le climat en diffusant le rayonnement solaire et en agissant comme des particules d'ensemencement pour les gouttelettes des nuages. Les interactions aérosol-nuage-climat sont toujours associées à de grandes incertitudes dans les modèles climatiques actuels.

Les expériences de laboratoire conduisant à ces résultats ont été menées au Centre européen de recherche nucléaire, CERN, à Genève, qui possède l'une des meilleures installations de laboratoire pour des études détaillées sur la formation de particules. L'étude a été dirigée par la professeure agrégée Katrianne Lehtipalo de l'Université d'Helsinki.

"Nous voulions créer l'ambiance de la forêt boréale dans notre chambre, " dit-elle. Des mesures de terrain à long terme à la station Hyytiala SMEAR II dans le sud de la Finlande ont aidé les chercheurs à identifier les bonnes conditions pour la formation de particules.

"La formation de particules est un processus délicat, et il nous a fallu un certain temps pour trouver le bon mélange de gaz, mais au final nous avons pu reproduire presque parfaitement les observations atmosphériques, " dit Lehtipalo.

L'étude a été menée en collaboration entre 25 instituts différents dans 9 pays différents.