Décoder la chimie de l’air pollué
Chaque jour, nous respirons un mélange complexe de gaz et de particules produits par le trafic routier, l’industrie, l’agriculture et des phénomènes naturels tels que les incendies de forêt. Ces polluants affectent la qualité de l’air, la santé humaine et le climat. Les chercheurs participant au projet ATMOS(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, cherchent à mieux comprendre ce qu’il advient de ces substances chimiques une fois qu’elles pénètrent dans l’atmosphère, et comment ces connaissances pourraient contribuer à améliorer la qualité de l’air. «Nous vivons dans la troposphère, une couche de l’atmosphère terrestre située à environ 10 km d’altitude», explique María Luisa Senent Díez, chercheuse principale au Conseil national espagnol de la recherche(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). «La troposphère est notre maison, nous devons la maintenir propre et saine.» De 2020 au début de l’année 2026, ATMOS a réuni des chercheurs d’Europe, d’Afrique du Nord, de Chine et du Chili afin d’étudier les polluants atmosphériques et les gaz à effet de serre. Cette collaboration a combiné expériences en laboratoire, modélisation informatique et techniques avancées de spectroscopie afin d’étudier les interactions entre les gaz et les particules présents dans l’atmosphère.
Suivre les polluants nocifs
Les recherches ont principalement porté sur les composés organiques volatils (COV)(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), des gaz émis aussi bien par les solvants industriels et les carburants que par les produits ménagers ou la végétation. Une fois libérés dans l’atmosphère, ces composés continuent de réagir et d’évoluer. «Ces polluants proviennent de processus naturels et d’activités humaines et, une fois dans l’atmosphère, réagissent pour former des espèces secondaires et des aérosols», explique María Luisa Senent Díez. Certains COV contribuent à la formation d’ozone troposphérique(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), un polluant susceptible de nuire à la santé humaine et aux écosystèmes. D’autres favorisent la formation de molécules hautement réactives appelées radicaux, qui jouent un rôle central dans de nombreuses réactions chimiques atmosphériques. Les chercheurs d’ATMOS ont étudié ces processus en détail, notamment la dégradation des polluants sous l’effet du rayonnement solaire, leur contribution potentielle à la formation et à l’appauvrissement de l’ozone, ainsi que les possibilités de les capter et de les éliminer à l’aide de nouveaux matériaux. Leurs travaux ont également porté sur les cétones, les aldéhydes, les alcools et les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone.
Comprendre le climat et la qualité de l’air
Bien qu’ATMOS n’ait pas directement mesuré la pollution atmosphérique extérieure, les travaux de laboratoire ont permis d’affiner les connaissances sur la chimie atmosphérique et d’améliorer les futurs outils de surveillance. «Nous avons accomplis de nombreux progrès, mais il reste encore beaucoup à faire, car l’atmosphère terrestre est un système complexe contenant énormément d’espèces chimiques différentes», souligne María Luisa Senent Díez. Les gaz à effet de serre constituent un autre axe de recherche important. María Luisa Senent Díez souligne les signes de plus en plus visibles du changement climatique, notamment les phénomènes météorologiques extrêmes liés à la hausse des températures. «Les gaz à effet de serre tels que le CO2 sont responsables du réchauffement climatique», rappelle-t-elle.
Former les scientifiques de demain
L’initiative a également accordé une place importante à la formation des jeunes chercheurs. Neuf doctorants ont mené des recherches avancées dans le cadre d’ATMOS, dont beaucoup ont séjourné dans des institutions partenaires à l’étranger. Pour les chercheurs issus de pays en développement, l’accès à des laboratoires et équipements européens spécialisés s’est révélé particulièrement précieux. «Pour les étudiants originaires des pays d’Afrique du Nord, visiter des institutions européennes est très important, car nous disposons d’outils qui n’existent pas dans leurs pays», explique María Luisa Senent Díez. La coopération internationale est au cœur du projet. Outre ses partenaires européens d’Espagne, de France, d’Allemagne et du Royaume-Uni, ATMOS compte également des collaborateurs du Maroc, d’Algérie, de Chine et du Chili. «Préserver une atmosphère propre relève de la responsabilité de tous», souligne María Luisa Senent Díez. «La coopération internationale est primordiale.»
