Les particules de poussière lancées dans des déserts tels que le Sahara et Gobi jouent un rôle auparavant inconnu dans la pollution de l'air, a révélé une nouvelle étude.
L'étude internationale publiée dans Revue nationale des sciences a révélé que, contrairement aux hypothèses scientifiques à long terme, les particules de poussière déserte vieillies, qui étaient autrefois considérées comme trop grandes et sèches pour héberger des réactions chimiques importantes, agissent en fait comme des « réacteurs chimiques dans le ciel » – facilitant la formation d'aérosols organiques secondaires (SOA), un composant majeur des particules aériennes.
Publié dans un effort de collaboration dirigé par des scientifiques de Chine, du Japon, du Royaume-Uni et d'autres nations, l'étude montre que lors d'événements de poussière tels que ceux provenant des déserts du Sahara et de Gobi, environ 50% des aérosols organiques secondaires solubles dans l'eau, principalement considérés comme SOA, se trouvent dans les particules de poussière grossières (supermicron).
Cette constatation remet en question la sagesse conventionnelle sur sa tête car, jusqu'à présent, les scientifiques pensaient qu'une telle SOA se forme principalement dans des particules fines (submicron) ou des gouttelettes de nuages.
Le co-dirigeant l'auteur, le professeur Zongbo Shi, de l'Université de Birmingham, a déclaré: « Cette découverte marque une avancée majeure dans la compréhension de la chimie des aérosols organiques secondaires. Nous avons constaté que la poussière vieillie contenant de l'eau peut agir comme une éponge et un réacteur – absorbant des polluants gazeux et les transformer en particules qui affectent notre santé et le climat.
« Cette étude met en lumière un chapitre clé de la chimie atmosphérique, mais révèle également que les tempêtes de poussière naturelle de la Terre ont un rôle beaucoup plus complexe et percutant dans notre qualité de l'air que celle précédemment. Il souligne l'importance d'inclure ces nouvelles voies chimiques dans les modèles de qualité climatique et de l'air. »
Le professeur Weijun Li de l'Université du Zhejiang et le premier et co-auteur de l'étude ont déclaré: « Les tempêtes de sable ne sont pas seulement un problème environnemental – ce sont des déclencheurs chimiques dans le système climatique. »
Mécanisme inattendu
L'équipe a constaté que la formation d'aérosols organiques secondaires (SOA) se produit dans des revêtements contenant de l'eau de poussière vieilli, en particulier ceux qui ont réagi avec l'acide nitrique atmosphérique pour former du nitrate de calcium. Ce composé absorbe l'eau même dans des conditions sèches (humidité relative aussi faible que 8%), créant un micro-environnement où des polluants en phase gazeuse comme le glyoxal peuvent dissoudre, réagir et former un aérosol organique secondaire en phase aqueuse (AQSOA).
Pour valider leurs résultats, l'équipe a combiné une analyse microscopique de pointe avec la modélisation informatique à l'échelle mondiale. Ils ont montré que ces réactions axées sur la poussière pouvaient représenter jusqu'à les deux tiers de l'aérosol organique secondaire total dans certaines des régions les plus poussiéreuses du monde, de l'Afrique du Nord à l'Asie de l'Est – des ordres d'ampleur plus que les estimations précédentes.
La pollution atmosphérique des particules fines est liée à des millions de décès prématurés par an et contribue au changement climatique. Comprendre comment et où ces particules se forment contribuent à améliorer les prévisions, à guider les contrôles de la pollution et, finalement, à protéger la santé humaine.
Le Dr Akinori Ito de la Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (Jamstec) a déclaré: « Décroisser la » boîte noire « des réactions de surface sur les particules de poussière humide est essentielle pour étendre les limites actuelles des connaissances pour évaluer avec précision les impacts des aérosols sur le climat et l'environnement. »
