Augmentation du brome dans la glace du Mont Blanc

Publié par Adrien le 15/04/2021 à 09:00
Source: CNRS INSU
Le brome est un composé mineur de notre atmosphère mais il est un agent efficace pour détruire en partie l'ozone présent dans les basses couches de l'atmosphère. Par là même, et au même titre que l'iode et le chlore, il compense partiellement la pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le...) à l'ozone (L’ozone (ou trioxygène) est un composé chimique comportant 3 atomes...) causée par les émissions croissantes d'oxydes d'azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de...) et d'hydrocarbures par les moteurs (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique,...). Les simulations de l'ozone troposphérique et son évolution depuis la période préindustrielle nécessitent donc de connaître les émissions passées de brome (Le brome est un élément chimique de la famille des halogènes, de symbole Br et de...). Les mesures des composés bromés dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :), quand elles existent, documentent au mieux les dernières décennies.


Évolutions du Br et du Pb dans la glace du Mont Blanc (Le blanc est la couleur d'un corps chauffé à environ 5 000 °C (voir...). Pour le Br, la courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du...) horizontale bleue indique le niveau de bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son....) du fond lié aux émissions naturelles de CH3Br (feux de végétation (La végétation est l'ensemble des plantes (la flore) sauvages ou cultivées qui...), marais (En géographie, un marais est un type de formation paysagère, au relief peu...) salés côtiers, océan).

Une étude internationale portant sur la glace du mont Blanc a permis d'identifier une tendance anthropique du brome et d'en examiner l'origine. La glace du mont Blanc révèle tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) d'abord une pollution en brome associée à la pollution au plomb (Le plomb est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Pb et...). Ceci résulte de l'ajout de dibromoéthane (BrCH2CH2Br) à l'essence au plomb pour empêcher les oxydes de plomb produits d'encrasser les moteurs. Cet ajout conduit à une émission de brome sous forme d'aérosol (Un aérosol est un ensemble de particules, solides ou liquides, d'une substance chimique...) (PbBrCl), ce qui est bien visible dans la glace du mont Blanc, avec une augmentation marquée de 1955 à 1975, puis une décroissance rapide suite à la disparition des additifs dans l'essence.

Mais ce n'est pas la seule cause de l'augmentation du brome de la glace du mont Blanc qui indique également une augmentation plus récente non liée à l'essence au plomb. En effet, dans les année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié...) 1980, d'autres sources anthropiques de brome deviennent dominantes: les émissions de bromométhane (Le bromométhane ou bromure de méthyle est un composé chimique organique...) (CH3Br), employé comme agent de stérilisation des sols, puis de halons comme le halon 1301 (CF3Br), un agent d'extinction (D'une manière générale, le mot extinction désigne une action consistant à éteindre quelque...) d'incendies également utilisé comme gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) réfrigérant.

Ces deux composantes du brome anthropique ont des effets environnementaux de nature très différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des...). Comme tous les composés particulaires contenant du plomb, le PbBrCl émis par la combustion (La combustion est une réaction chimique exothermique d'oxydoréduction. Lorsque la...) de l'essence au plomb est classé comme probablement cancérogène (Un cancérogène ou cancérigène ou carcinogène est un facteur provoquant,...) pour les humains mais reste très peu réactif vis à vis de l'ozone. Au contraire, le CH3Br et les halons ont un potentiel important de destruction de l'ozone stratosphérique. Leur dégradation dans la stratosphère (La stratosphère est la seconde couche de l'atmosphère terrestre, se situant au-dessus de la...) forme des composés bromés très réactifs qui, une fois redistribués dans la troposphère (La troposphère est la partie de l'atmosphère terrestre située entre la surface du globe et une...), contribuent à détruire de l'ozone troposphérique. L'augmentation de 40 % de ces composés non liés à l'essence au plomb dans les années 1980 nous indique que la glace du mont Blanc est en bon accord avec les simulations de brome réactif résultant des émissions anthropiques de bromocarbures, qui sont utilisées dans les modèles d'évolution de l'ozone troposphérique.

En savoir plus:
Causes of enhanced bromine levels in Alpine ice cores during the 20 century: Implications for bromine in the free European troposphere - Journal of Geophysical Research.
Legrand, M., McConnell, J. R., Preunkert, S., Chellman, N. J. and Arienzo, M.
https://doi.org/10.1029/2020JD034246
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