De temps en temps, la recherche scientifique ressemble à un travail de détective. Les chercheurs se dirigent vers le terrain avec une hypothèse et de grands espoirs de trouver des résultats spécifiques, mais parfois, il y a une torsion dans l'histoire qui nécessite une plongée plus profonde dans les données.
Ce fut le cas pour les chercheurs de Boulder de l'Université du Colorado qui ont dirigé une campagne sur le terrain dans une région agricole de l'Oklahoma. En utilisant un instrument de haute technologie pour mesurer comment les particules d'aérosol se forment et se développent dans l'atmosphère, ils sont tombés sur quelque chose d'inattendu: les tout premières mesures aéroportées des paraffines chlorées à chaîne moyenne (MCCP), une sorte de polluant organique toxique, dans l'hémisphère occidental. Leurs résultats publiés aujourd'hui dans ACS Environmental Au.
« C'est très excitant en tant que scientifique de trouver quelque chose d'inattendu comme celui-ci que nous ne recherchions pas », a déclaré Daniel Katz, Cu Boulder Chemistry Ph.D. Étudiant et auteur principal de l'étude. « Nous commençons à en savoir plus sur ce polluant toxique et organique que nous savons est là-bas, et que nous devons mieux comprendre. »
Les MCCP sont actuellement à l'étude pour la réglementation par la Convention de Stockholm, un traité mondial pour protéger la santé humaine contre les produits chimiques de longue date et répandus. Bien que les polluants toxiques aient été mesurés en Antarctique et en Asie, les chercheurs ne savent pas comment les documenter dans l'atmosphère de l'hémisphère occidental jusqu'à présent.
Les MCCP sont utilisés dans les fluides pour le travail des métaux et dans la construction du PVC et des textiles. Ils se trouvent souvent dans les eaux usées et, par conséquent, peuvent se retrouver dans des engrais biosolides, également appelés boues d'épuration, qui est créée lorsque le liquide est retiré des eaux usées dans une usine de traitement. En Oklahoma, les chercheurs soupçonnent que les MCCP qu'ils ont identifiés provenaient de l'engrais biosolide dans les champs près de l'endroit où ils ont installé leur instrument.
« Lorsque des boues d'égouts sont réparties sur les champs, ces composés toxiques pourraient être libérés dans les airs », a déclaré Katz. « Nous ne pouvons pas montrer directement que cela se produit, mais nous pensons que c'est un moyen raisonnable qu'ils puissent se terminer dans les airs. Il a été démontré que les engrais de boues d'égouts libèrent des composés similaires. »
Les petits cousins des MCCP, paraffines chlorées à chaîne courte (SCCP), sont actuellement réglementées par la Convention de Stockholm, et depuis 2009, par l'EPA ici aux États-Unis. La régulation est survenue après que des études ont révélé que les polluants toxiques, qui voyagent loin et durent longtemps dans l'atmosphère, étaient nocifs pour la santé humaine. Mais les chercheurs ont émis l'hypothèse que la régulation des SCCP peut avoir augmenté les MCCP dans l'environnement.
« Nous avons toujours ces conséquences involontaires de la réglementation, où vous régulez quelque chose, et ensuite il y a encore un besoin pour les produits dans lesquels ils se trouvaient », a déclaré Ellie Browne, professeur de chimie Cu Boulder, boursier CIRES et co-auteur de l'étude. « Alors ils sont remplacés par quelque chose. »
La mesure des aérosols a conduit à une nouvelle découverte surprenante
En utilisant un spectromètre de masse à ionisation chimique nitrate, qui permet aux scientifiques d'identifier les composés chimiques dans l'air, l'équipe a mesuré l'air sur le site agricole 24 heures par jour pendant un mois. Alors que Katz cataloguait les données, il a documenté les différents modèles isotopiques dans les composés.
Les composés mesurés par l'équipe avaient des modèles distincts, et il a remarqué de nouveaux modèles qu'il a immédiatement identifiés comme différents des composés chimiques connus. Avec quelques recherches supplémentaires, il les a identifiés comme des paraffines chlorées trouvées dans les MCCP.
Katz dit que la composition des MCCP est similaire aux PFAS, des produits chimiques toxiques durables qui se décomposent lentement au fil du temps. Connu sous le nom de «Forever Chemicals», leur présence dans les sols a récemment conduit le Sénat de l'Oklahoma à interdire les engrais biosolides.
Maintenant que les chercheurs savent mesurer les MCCP, la prochaine étape pourrait être de mesurer les polluants à différents moments de l'année pour comprendre comment les niveaux changent chaque saison. De nombreuses inconnues entourant les MCCP demeurent, et il y a beaucoup plus à apprendre sur leurs impacts environnementaux.
« Nous les avons identifiés, mais nous ne savons toujours pas exactement ce qu'ils font lorsqu'ils sont dans l'atmosphère, et ils doivent être étudiés davantage », a déclaré Katz. « Je pense qu'il est important que nous continuons d'avoir des agences gouvernementales capables d'évaluer la science et de réglementer ces produits chimiques si nécessaire pour la santé et la sécurité publiques. »
