Les aérosols

On appelle aérosols les particules fines en suspension dans l’air : elles peuvent être…

• solides (poussières) ou liquides (embruns),
• de nature organique (suie) ou minérale (roche érodée),
• d’origine naturelle (éruptions volcaniques, tempêtes de sable, etc.), résulter des activités humaines ou de transformations physico-chimiques dans l’atmosphère (aérosols secondaires).

Quand on parle de pollution de l’air par les particules fines, on les distingue en fonction de leur taille. En ce qui concerne la France :

• PM₁₀ (particules fines de diamètre inférieur à 10 µm) :
  • origine : le secteur résidentiel et tertiaire (combustion du bois), l’industrie, les activités agricoles (épandage, stockage d’effluents, remise en suspension lors des labours, brûlage) et les transports.
  • Leurs émissions ont diminué, au total, de 41 % sur la période 2000-2017 grâce au perfectionnement des techniques de dépoussiérage dans l’industrie, et à l’amélioration des chaudières au bois.
• PM_2,5(particules fines de diamètre inférieur à 2,5 µm) :  
  • origine : surtout les secteurs résidentiel et tertiaire (combustion du bois), mais aussi les industries et les transports.
  • Leurs émissions ont diminué de 48 % sur la période 2000-2017 grâce aux progrès, notamment, des chaudières.

Impacts des aérosols

La présence d’aérosols dans l’atmosphère a des impacts variés. Les particules altèrent la santé des humains. Cela perturbe la biodiversité, les climats, les sols, la couche d’ozone donc le climat donc la biodiversité…

Particules fines et santé

Les aérosols sont de fines particules qui peuvent pénétrer plus ou moins profondément dans notre appareil respiratoire. Les bébés et jeunes enfants, les personnes âgées, les personnes souffrant de maladies respiratoires ou cardio-vasculaires sont bien sûr les plus sensibles à la présence de ces particules dans l’air respiré.

• Les particules les plus grossières (diamètre supérieur à 5 µm) sont retenues dans la région nasopharyngée,
• Les particules les plus fines (inférieures à 1 µm) peuvent atteindre les alvéoles pulmonaires, là où les échanges gazeux entre l’air et le sang se font. Elles y restent et peuvent provoquer des troubles respiratoires.
• De plus, le Centre International de Recherche sur le Cancer a pu prouver une association entre exposition aux particules de l’air ambiant une augmentation du risque de cancer pulmonaire : les particules sont des agents cancérigènes.

En Europe, la pollution de l’air extérieur due aux particules fines est ainsi à l’origine de plus de 400 000 décès prématurés chaque année, dont près de 40 000 en France.

Aérosols et climat

Depuis les années 1950, la pollution de l’air par les aérosols a plutôt diminué dans les grandes villes françaises comme Paris. Mais à une échelle globale les activités humaines ont doublé la concentration atmosphérique de la plupart des aérosols depuis la période préindustrielle.

Cela rend l’atmosphère plus opaque, comme un nuage entre le soleil et nous. Mais c’est à nuancer en fonction des aérosols.

• Les véhicules au diesel et les systèmes de chauffage / cuisson libérant de la suie libèrent des particules riches en carbone qui ont tendance à réchauffer.
• La combustion de combustibles fossiles libère des composés riches en sulfates et nitrates qui ont tendance à refroidir le climat.

Le rapport du GIEC (2018) indique que la contribution des aérosols « réchauffants » devient prépondérante.

L’étude publiée en 2022 dans Science, par exemple, montre toute la complexité des interactions entre aérosols et climat. Selon cette étude, les mesures de contrôle de la pollution ont permis la diminution des aérosols au-dessus de l’Europe et des États-Unis. Cette baisse a contribué à des diminutions significatives des cyclones tropicaux au-dessus de l’hémisphère sud et à leur augmentation au-dessus de l’Atlantique Nord. Inversement, la croissance économique et industrielle de l’Asie a généré une augmentations des aérosols. Cela a provoqué des diminutions substantielles des cyclones tropicaux dans le Nord Ouest du Pacifique…

Approfondir le sujet suppose l’étude de chaque type d’aérosol. Leur provenance comme leurs conséquences sont spécifiques.

Une limite planétaire

L’augmentation des aérosols dans l’atmosphère constitue une des neuf limites planétaires surveillée par les scientifiques. La complexité de leur étude n’a pas rendu possible l’établissement d’un seuil précis, contrairement au climat où on regarde l’élévation de la température moyenne de la planète par rapport à la période préindustrielle.

Toutes les mégalopoles peuvent être scrutées pour les méfaits des aérosols sur la santé. Mais un secteur géographique est particulièrement étudié pour leur impact climatique. Il s’agit de l’Asie du sud-Est.

aérosols et mousson en Asie

En Asie, les émissions au sol ont considérablement augmenté au cours des dernières années. On a récemment découvert que cela induit le développement d’une couche d’aérosols vers 16 km. On l’appelle ATAL : aérosols de tropopause asiatique. Son étude est récente et toujours en cours. Les aérosols présents, riches en ammoniac, proviennent des activités agricoles intensives des vallées de l’Indus et du Gange. Ces aérosols constituent une source de chaleur supplémentaire en altitude, dans l’Himalaya. Cela peut provoquer le déplacement des moussons plus tôt, en mai-juin, dans cette région.

Fin août 2022, le bilan (provisoire) de la mousson au Pakistan était dramatique. Suite à des pluies « record », de violentes inondations ont provoqué la mort de plus de 1000 personnes et ont détruits des milliers d’hectares de terres cultivables. Des routes ont été endommagées, des ponts emportés… Un tiers du territoire était alors encore sous les eaux. Simultanément, l’est et le nord-est de l’Inde ont enregistré, en juillet, leurs plus faibles précipitations en 122 ans. Les causes de ces extrêmes sont multiples, la répartition des aérosols en fait partie.

Biomasse brûlée en Afrique, aérosols et phénomènes météorologiques

Les gigantesques incendies qui ont eu lieu ces dernières années, et encore en 2022, génèrent d’importantes quantités d’aérosols. Ces aérosols issus de la combustion ont un impact sur les phénomènes météorologiques. On se rend compte depuis peu (article paru fin 2021) que les modèles climatiques ne les prennent pas suffisamment en compte. Ainsi, les propriétés des nuages ​​et les précipitations sur l’Afrique tropicale sont influencés par l’absorption solaire par les aérosols issus de la biomasse brûlée d’Afrique centrale. L’absorption au-dessus de l’Atlantique Sud-Est serait importante. La sous-estimation de l’ampleur du réchauffement solaire induit par ces aérosols issus de la biomasse brûlée en Afrique pourrait conduire à des représentations erronées des nuages ​​à basse altitude et des précipitations dans les régions tropicales.

Cet article reste très général sur les aérosols. Mais chaque type d’aérosol peut avoir ses caractéristiques. Je vous propose ainsi de compléter avec l’article suivant :

• Le dioxyde de soufre

Source des chiffres avancés : portail gouvernemental sur l’environnement. (consulté début novembre 2022).