Les restrictions californiennes sur les émissions des véhicules ont été si efficaces que dans au moins une zone urbaine, Los Angeles, la source la plus préoccupante de pollution par les aérosols dangereux pourrait bien être les arbres et autres plantes vertes, selon une nouvelle étude de l'Université de Californie, Berkeley, chimistes.

Il a été prouvé que les aérosols, des particules d'hydrocarbures appelées PM2,5 parce qu'elles mesurent moins de 2,5 microns de diamètre et se logent facilement dans les poumons, causent des problèmes cardiovasculaires et respiratoires.

En raison des lois strictes sur les émissions des véhicules, les niveaux d'aérosols organiques ont été considérablement réduits aux États-Unis, mais la baisse a été particulièrement dramatique à Los Angeles, qui a commencé à un niveau supérieur.

Sur la base des mesures de pollution au cours des 20 dernières années, les scientifiques de l'UC Berkeley ont découvert que les concentrations de PM2,5 dans le bassin de Los Angeles en 2012 étaient la moitié de ce qu'elles étaient en 1999. En conséquence, de 2016 à 2018, il n'y avait presque aucune violation des PM2,5 dans la région lorsque les températures étaient basses, en dessous de 68 degrés Fahrenheit. Mais à des températures plus chaudes, les concentrations d'aérosols ont augmenté - au cours de la même période, 70% à 80% des jours au-dessus de 100 F ont dépassé le seuil de la norme nationale de qualité de l'air ambiant (NAAQS).

"La bonne nouvelle, c'est que, où nous avons compris la source et nous avons pris des mesures, cette action a été incroyablement efficace, " a déclaré Ronald Cohen, un chimiste atmosphérique et professeur de chimie à l'UC Berkeley. "Il y a vingt ans, à peu près chaque jour à LA était en violation d'une norme basée sur la santé. Et maintenant ce ne sont que les journées chaudes."

Au fur et à mesure que les produits chimiques organiques du véhicule - composés de cancérogènes tels que le benzène et le toluène - ont chuté, Les experts en qualité de l'air se sont concentrés sur d'autres sources potentielles d'aérosols dans les villes présentant des niveaux insalubres. De nombreux chercheurs pensent que les produits de soins personnels et d'entretien ménager - certains apparemment aussi inoffensifs que le limonène à l'odeur d'agrumes - peuvent être en cause. Étant donné la dépendance à la température des niveaux d'aérosols à Los Angeles, Cohen en doute.

« Il existe un consensus croissant selon lequel, alors que les voitures devenaient sans importance, les produits chimiques ménagers dominent la source de matières organiques dans l'atmosphère et, donc, dominant la source des aérosols, " dit-il. " Je dis que je ne comprends pas comment les aérosols de ces produits chimiques pourraient être dépendants de la température, et, donc, Je pense que c'est probablement autre chose. Et les arbres sont de bons candidats."

Les plantes sont connues pour libérer plus de produits chimiques organiques à mesure que la température augmente et dans de nombreuses zones forestières, les arbres sont la source de produits chimiques organiques qui se combinent avec les oxydes d'azote produits par l'homme pour former des aérosols. Le président Ronald Reagan avait en partie raison lorsqu'il a tristement déclaré en 1981 que, "Les arbres causent plus de pollution que les automobiles." À l'époque, les scientifiques apprenaient le rôle des forêts entourant Atlanta dans la pollution de l'air de cette ville.

Cohen et Clara Nussbaumer, ancienne étudiante à la maîtrise à Berkeley, ont examiné les émissions de produits chimiques organiques de diverses plantes connues pour pousser ou être cultivées dans la région de Los Angeles et ont découvert que certaines, tels que les palmiers à éventail mexicains emblématiques de la ville, produisent beaucoup de composés organiques volatils. Les chênes sont également de gros émetteurs de produits chimiques organiques.

Ils ont estimé que, en moyenne, 25% des aérosols du bassin de Los Angeles proviennent de la végétation, qui comprend environ 18 millions d'arbres ou plus.

Les aérosols d'origine végétale sont probablement constitués d'isoprène chimique, la pierre angulaire du caoutchouc ou de produits chimiques végétaux tels que les terpènes, qui se composent de deux ou plusieurs blocs de construction d'isoprène combinés pour former une molécule plus complexe. Cohen dit que les aérosols PM2,5 peuvent être considérés comme « de petites perles minuscules de cire de bougie, " avec des aérosols d'origine végétale composés de nombreuses molécules d'isoprène et de terpènes, qui se trouvent dans les résines de pin.

"Je ne suggère pas que nous nous débarrassions des plantes, mais je veux que les gens qui envisagent de planter à grande échelle choisissent les bons arbres, ", a-t-il dit. "Ils devraient choisir des arbres à faible émission au lieu d'arbres à forte émission."

La recherche a été décrite ce mois-ci dans la revue Sciences et technologies de l'environnement .

Comment le réchauffement climatique affecte-t-il les polluants ?

Cohen, qui a étudié la dépendance à la température des niveaux d'ozone urbains pour mieux comprendre l'impact que le changement climatique aura sur les polluants, a décidé il y a deux ans d'étudier la dépendance à la température de la pollution par l'ozone et les aérosols dans cinq comtés du bassin de Los Angeles :Los Angeles, Saint-Bernardin, Bord de rivière, Orange et Ventura. Lui et Nussbaumer ont examiné les données de 22 sites de mesure à travers le bassin - huit dans le comté de LA, deux dans le comté d'Orange, cinq dans le comté de Riverside, quatre dans le comté de San Bernardino, et trois dans le comté de Ventura pour étudier les aérosols, et sur quatre sites—trois à Los Angeles, un à San Bernardino—pour étudier l'ozone.

Les chercheurs ont découvert qu'au début du 21e siècle, la relation entre la température et la pollution par les aérosols était assez variée :si la température montait, parfois les concentrations de PM2,5 augmenteraient beaucoup, parfois un peu. Aujourd'hui, la relation est plus linéaire :si la température monte d'un degré, Les concentrations de PM2,5 augmentent de manière prévisible d'une quantité définie.

Cohen et Nussbaumer se sont principalement concentrés sur les aérosols organiques secondaires (SOA), qui se forment sous forme de particules lorsque les polluants gazeux - principalement les oxydes d'azote (NOx) et les composés organiques volatils (COV) - réagissent avec la lumière du soleil. Les mêmes conditions produisent de l'ozone.

A l'aide d'un modèle atmosphérique simple, ils ont conclu que les deux produits chimiques réglementés provenant des gaz d'échappement des véhicules et de la cuisson - les aérosols organiques primaires tels que le benzène, toluène, l'éthylbenzène et le xylène—et l'isoprène des plantes étaient des précurseurs de la majorité des aérosols organiques observés. Leur modèle suggère qu'environ un quart de la SOA dans le bassin de LA est formé d'isoprène ou d'autres composés très similaires, et que ceux-ci représentent la majeure partie de l'augmentation dépendant de la température. Bien qu'il existe des preuves que certains COV dépendant de la température ont été contrôlés au fil du temps, tels que ceux de l'évaporation de l'essence, l'isoprène n'en fait pas partie.

Cohen a noté qu'à mesure que l'utilisation de la voiture électrique augmente, l'importance des aérosols organiques provenant de la végétation deviendra plus dominante, exigeant des mesures d'atténuation pour maintenir les niveaux dans les limites réglementaires pendant les vagues de chaleur.

"Les voitures contribuent aussi à l'ozone, et dans le bassin de LA, le niveau d'ozone est également élevé, à haute température et pour la même raison :il y a plus de molécules organiques pour piloter la chimie quand il fait chaud, " a déclaré Cohen. "Nous voulons une stratégie pour réfléchir aux usines qui pourraient émettre moins d'hydrocarbures à mesure qu'il fait chaud ou quelles autres émissions nous pourrions contrôler qui empêchent la formation d'aérosols."

Cohen espère examiner les données d'autres zones urbaines, y compris la région de la baie de San Francisco, pour voir si les aérosols dépendants de la température dominent maintenant, et si la végétation est le coupable.

L'étude a été financée en partie par une subvention (NA18OAR4310117) de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Cohen et Allen Goldstein, un professeur de sciences de l'environnement à l'UC Berkeley, politique et gestion et du génie civil et environnemental, se sont également associés à des scientifiques de la NOAA et aux agences nationales et locales de qualité de l'air pour une expérience visant à observer les émissions à Los Angeles à différentes températures. En combinant ces différentes stratégies d'observation dans le bassin de LA, Cohen espère, « conduira à de meilleures idées pour réduire les événements d'ozone et d'aérosols élevés dans le bassin, ceux qui peuvent ensuite servir de guide dans d'autres grandes villes souffrant d'une mauvaise qualité de l'air. »