la-sécheresse-pollution-air
La grave sécheresse qui a frappé la Californie aux États-Unis de 2011 à 2015 a eu un impact évident sur les rivières, les forêts et la faune. Maintenant, une nouvelle étude montre qu’elle a également eu des effets surprenants sur la pollution atmosphérique de l’État, ajoutant de nouvelles rides aux efforts de l’État pour nettoyer le ciel.

La sécheresse affecte la qualité de l’air également

Les chercheurs savent depuis longtemps que les plantes peuvent à la fois contribuer à la création et à la dépollution d’un polluant atmosphérique dangereux: l’ozone troposphérique, qui cause des problèmes de respiration et exacerbe les dommages aux poumons est un exemple. Les plantes peuvent éliminer l’ozone de l’air en absorbant le polluant par leurs stomates ou leurs pores. Mais certaines plantes émettent également des composés organiques volatils (COV) qui réagissent avec d’autres produits chimiques atmosphériques pour créer de l’ozone.
Comprendre comment la sécheresse influence ces deux processus peut être délicat. La sécheresse peut entraîner une augmentation des niveaux d’ozone, car les plantes rétrécissent leurs stomates pour éviter les pertes en eau, réduisant ainsi leur capacité à éliminer la pollution. Mais la sécheresse pourrait également réduire les niveaux d’ozone, car le stress pourrait faire en sorte que les plantes produisent moins de COV formant l’ozone.
La longue sécheresse qui sévissait en Californie et le vaste réseau de capteurs de pollution de l’air de l’État donnaient aux chercheurs une occasion unique de voir ce qui se passait dans le monde réel. L’équipe, dirigée par un doctorat en chimie de l’atmosphère la candidate Angelique Demetillo et la professeure des sciences de l’environnement Sally Pusede de l’Université de Virginie (UVA) à Charlottesville ont examiné des données satellitaires et des capteurs couvrant plus de dix ans et documentant les conditions atmosphériques de Bakersfield et Fresno, deux villes californiennes polluées par la couche d’ozone.

Les plantes ont éliminé moins d’ozone

L’impact de la sécheresse sur la qualité de l’air a changé au fil du temps, rapportent les chercheurs cette semaine dans Environmental Science & Technology. Les plantes ont éliminé moins d’ozone, l’absorption ayant chuté d’environ 15% pendant les années les plus graves de la sécheresse. Mais pendant les premières années, les arbres et autres plantes ont été en mesure de maintenir leur production d’un COV formant de l’ozone l’isoprène.
Ce produit chimique aide les plantes comme les chênes à résister au stress thermique, et il semble que les arbres puisent dans les réserves de carbone pour soutenir la production d’isoprène. «C’est comme une personne en train de faire de l’exercice. Lorsque vous avez épuisé votre consommation récente, le corps bascule et commence à brûler des graisses», a déclaré Manuel Lerdau, écologiste des organismes de l’UVA et coauteur de l’étude.
Après environ 4 ans de sécheresse, toutefois, le stress a fait des ravages. En 2013, les niveaux d’isoprène d’origine végétale ont chuté de manière spectaculaire, de 65% à Bakersfield et de 54% à Fresno. Globalement, cela représentait une baisse de 20% de la quantité de l’ozone et même après la fin de la sécheresse, les niveaux d’isoprène n’ont pas immédiatement rebondi.
La réduction des COV des plantes peut sembler une bonne nouvelle pour réduire le smog de la Californie. Mais la complexité de la chimie atmosphérique signifie que les sécheresses pourraient en réalité compliquer les efforts de purification de l’air. En effet, à l’heure actuelle, les réglementations se concentrent principalement sur le contrôle des oxydes d’azote (NOx) provenant de sources telles que les voitures et les usines, qui réagissent avec les COV pour former de l’ozone.
Lorsque les niveaux de COV sont plus élevés, ces contrôles de NOx aident à étouffer les réactions créant le smog. Mais réduire les COV, et les limites de NOx vont de «très efficaces à moins efficaces», explique Pusede.
De tels résultats offrent encore une complication supplémentaire pour les États américains et les villes qui luttent pour se conformer aux normes fédérales d’assainissement de l’air, en particulier dans les États occidentaux exposés à la sécheresse. Les régulateurs ont peu de capacités à contrôler les émissions de COV provenant des usines, note Pusede, et « Je ne sais pas si nous le voudrions même si nous le pouvions ». Mais l’étude pourrait aider les régulateurs à mieux intégrer la sécheresse dans des modèles de pollution de l’air.

La qualité de l’air dans le monde entier

Ces travaux «fournissent également une feuille de route pour mieux quantifier ces impacts dans d’autres endroits», explique Jessica Neu, scientifique spécialiste de l’atmosphère au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, qui a examiné le document. Et comme une grande partie des données nécessaires peuvent maintenant être collectées par satellite, elle ouvre la porte à une enquête sur «les effets de la sécheresse sur la qualité de l’air dans le monde entier».
Source : Science
Crédit photo sur Unsplash : Parsing Eye