Les composés émis par les arbres, les diterpènes, pourraient avoir un impact jusqu'alors inconsidéré sur la formation de particules dans l'atmosphère.
L'étude réalisée par l'Institut de diagnostic environnemental et d'études sur l'eau (IDAEA) du Conseil national espagnol de la recherche (CSIC) et l'Institut de recherche sur l'atmosphère et le système terrestre (INAR) de l'Université d'Helsinki est la première à quantifier les émissions totales de diterpènes émis par la végétation dans le monde entier et leur potentiel à former des aérosols, ce qui représente une modification des modèles atmosphériques à ce jour. Les résultats sont publiés dans Communications Terre et Environnement.
Les terpènes sont des composés naturels volatils émis par les plantes et sont essentiels à la communication, à la pollinisation et à la défense des plantes contre les herbivores. Ils sont par exemple responsables de la caractéristique « parfum de forêt » après la pluie ou par une journée chaude. Une fois dans l’atmosphère, les terpènes réagissent avec d’autres composés comme l’ozone, donnant naissance à des particules (également appelées aérosols). Ces aérosols affectent la qualité de l’air et la santé respiratoire, réfléchissent le rayonnement solaire et agissent comme des germes pour les gouttelettes nuageuses.
La raison pour laquelle les diterpènes n’ont pas été pris en compte dans les modèles atmosphériques est qu’ils sont considérés comme non volatils en raison de leur poids moléculaire élevé. Cependant, grâce à des techniques analytiques plus modernes et plus performantes, l’équipe scientifique a montré que les diterpènes sont effectivement émis dans l’air en quantités appréciables et peuvent contribuer à la formation d’aérosols.
Les résultats d'expériences en laboratoire, utilisant le diterpène kaurène, ont montré que les diterpènes peuvent en effet être rapidement transformés en particules lors de réactions avec l'ozone, avec une efficacité de l'ordre de 10 %.
« Cette efficacité de 10 % signifie qu’un dixième de la masse de kaurène émise dans l’atmosphère formera des aérosols. Sur la base de nos connaissances chimiques antérieures sur l'impact des structures moléculaires sur la formation d'aérosols, nous nous attendons à ce que la plupart des autres diterpènes puissent former des aérosols avec des efficacités encore plus élevées, » déclare Mikael Ehn, professeur à l'Université d'Helsinki, qui a dirigé les expériences en laboratoire de l'étude. Le potentiel d’oxydation et de formation d’aérosols de différents terpènes a été un objectif clé de son groupe de recherche à l’INAR au cours de la dernière décennie.
« Cette étude représente un changement de paradigme dans notre compréhension de la composition atmosphérique, car jusqu'à présent, les diterpènes n'étaient pas considérés comme des éléments clés dans la formation des aérosols, » déclare Ana María Yáñez-Serrano, chercheuse à l'Institut d'évaluation environnementale et de recherche sur l'eau (IDAEA-CSIC) et première auteure de l'étude.
