Particules de suie des systèmes de chauffage au mazout et au bois, ainsi que le trafic routier, peut polluer l'air en Europe à une échelle beaucoup plus importante qu'on ne le pensait auparavant. C'est ce que concluent des chercheurs de l'Institut Leibniz pour la recherche troposphérique (TROPOS) d'une campagne de mesures dans la forêt de Thuringe en Allemagne.

L'évaluation des sources a montré qu'environ la moitié des particules de suie provenaient des environs et l'autre moitié de longues distances. Du point de vue des chercheurs, cela souligne la nécessité de réduire davantage les émissions de suies nocives pour la santé et le climat, car les particules contenant du carbone contribuent toujours aux risques pour la santé et au réchauffement climatique, même sur des distances de plusieurs centaines de kilomètres.

Les résultats ont été publiés dans la revue Chimie et physique de l'atmosphère ( ACP ), une revue en libre accès de l'Union européenne des géosciences (EGU).

Les particules d'aérosol dans l'atmosphère affectent le climat mondial, la santé humaine et les écosystèmes. La composition chimique des particules atmosphériques à un endroit donné ne dépend pas seulement de l'environnement et des sources locales, mais est également influencée par l'historique des particules atteignant le lieu d'échantillonnage. Pendant le transport, les processus dits de vieillissement modifient non seulement la composition chimique des particules, mais influencent également leurs propriétés physiques (par exemple, la distribution des tailles, volatilité, hygroscopicité, activité des noyaux de condensation des nuages ​​(CCN) et propriétés optiques).

La charge à un endroit donné est donc un mélange complexe de différentes sources en combinaison avec un processus de transformation complexe. Les particules d'aérosols carbonés prédominent dans la masse totale des particules, constitué d'un grand nombre d'espèces chimiques et peut être divisé en aérosol organique (OA) et en noir de carbone (BC). Le noir de carbone est associé aux émissions primaires des processus de combustion provenant de sources anthropiques (voiture, chauffage domestique et industrie) ou des sources biogéniques (par exemple les feux de forêt). Les sources locales ne sont pas les seules à influencer la composition chimique des particules d'aérosol. Le transport sur de longues distances affecte également la composition chimique des particules d'aérosol à travers l'origine des masses d'air.

En septembre/octobre 2010, des mesures approfondies ont eu lieu en Thuringe dans le cadre de l'expérience "Hill Cap Cloud Thuringia 2010" (HCCT-2010). L'analyse maintenant publiée a examiné la composition chimique des particules d'aérosol et les différentes sources de particules contenant du carbone qui ont atteint le site de mesure près du village de Goldlauter dans la forêt de Thuringe, Allemagne. À ce moment-là, un total d'environ 50 chercheurs sur le cloud d'Allemagne, La France, L'Angleterre et les USA avaient participé aux mesures au milieu de l'Allemagne. L'évaluation et l'analyse chimique des vastes échantillons ont pris beaucoup de temps et ont duré plusieurs années.

« L'analyse des données appliquée a permis de distinguer les émissions locales de suies dominées par la combustion d'énergies fossiles des suies transportées sur de grandes distances, " explique le Dr Laurent Poulain de TROPOS. " Mais un effet physique nous a aussi aidé :Au cours de leur courte vie, des particules contenant de la suie se développent. Plus cette particule est grosse, plus il est vieux et plus il a dû voyager longtemps dans l'atmosphère. » Les échantillons de l'impacteur ont donc été divisés en deux catégories :Le carbone dans les particules de moins de 400 nanomètres est relativement jeune et provient de sources locales. Le carbone dans les particules de plus de 400 nanomètres est relativement ancienne et provient de sources éloignées, ce qui a permis d'estimer les émissions locales de suies à 48 % et les suies de sources éloignées à 52 %.

Dans une autre étude de l'hiver 2016/17, Les chercheurs de TROPOS étaient déjà en mesure d'estimer la part des particules transfrontalières :les particules de la classe de taille PM10 provenant du transport longue distance en provenance d'Europe de l'Est représentaient 44 à 62 % du total des particules PM10 dans les zones rurales d'Allemagne de l'Est, selon une étude pour divers bureaux de l'environnement de l'État. Les principales sources étaient les émissions de combustion, probably from wood and coal-fired heating systems. With the study now published, it is clear that even for soot, which accounts for only a portion of PM10 fine particulate matter, the relationship between ambient and remote sources is similar:about half of the soot comes from the local environment and the other half from long-distance transport across the continent.

The new findings underline the need to set Europe-wide limits for soot. In spring 2021, the EU Parliament called on the EU Commission to introduce EU-wide standards for ultrafine particulate matter, suie, mercury and ammonia, because although these substances have a negative impact on human health, they are not yet regulated by EU air quality standards. The EU Air Quality Directive is to be updated by 2022. A public consultation is planned for autumn 2021.

Cependant, soot does not only have a negative impact on human health. It is becoming increasingly clear that soot also contributes to global warming by causing the dark particles to absorb light or contribute to cloud formation. According to the latest report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), there are still large gaps in our knowledge about the quantities and distribution of soot in the atmosphere, which the new report aims to reduce. The IPCC will adopt and publish its new assessment report ("AR6 Climate Change 2021:The Physical Science Basis") in early August 2021. Tilo Arnhold