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2020-09-21

Lundi 21 septembre 2020, la prestigieuse revue Nature Geoscience a publié un article de l'IASB, présentant la première détection par satellite d'acide nitreux (HONO) à l'aide de l'instrument satellitaire TROPOMI. Ce travail est le résultat d'une collaboration fructueuse entre deux équipes de l’IASB, le groupe d'observation UV-Visible et le groupe de modélisation troposphérique, et le groupe de R. Volkamer de l'Université du Colorado. Cette publication (Theys et al., 2020) présente la première détection non ambiguë de HONO à partir de TROPOMI et révèle l'existence de concentrations élevées de HONO dans les panaches de fumée liés aux feux de forêt (voir exemple sur la figure 1) et ceci de manière cohérente pour les principaux écosystèmes.

HONO over wildfires
Figure 1: Émissions de HONO par les incendies dans l’état de Victoria et en Nouvelle-Galles du Sud (Australie) telles qu'observées par TROPOMI le 4 janvier 2020.

L'importance du HONO pour la chimie atmosphérique est lié à son rôle de précurseur du radical OH. Ce dernier fait partie des molécules oxydantes les plus importantes et contrôle la dégradation des polluants et des gaz à effet de serre, et contribue à la formation d'ozone et de smog photochimique. En tant que tel, la détermination précise des sources de HONO est très pertinente pour la modélisation du climat et de la qualité de l'air. Car, comme les mécanismes d’émission de HONO par les feux sont encore mal compris, les modèles actuels négligent généralement ces sources de HONO.

En collaboration avec le groupe Volkamer de l'Université du Colorado à Boulder, nous avons validé les mesures TROPOMI avec des données aéronautiques obtenues lors d’une campagne de mesures des flux de combustion de biomasse de gaz en trace et d'aérosols (BB-FLUX). Un exemple de comparaison est présenté sur la Figure 2 qui confirme de manière qualitative la détection de HONO dans les panaches de feux.

Notre étude démontre que les émissions pyrogèniques de HONO ont été sous-estimées d'un facteur 2 à 4 pour tous les types d'écosystèmes (savanes, forêts tropicales et extra-tropicales). Aidé par des simulations de modèle du groupe de modélisation troposphérique de l’IASB, nous estimons que les émissions de HONO représentent environ les deux tiers de la production d'OH dans les panaches de feux de forêt récents et peuvent avoir un impact sur la composition atmosphérique au niveau régional.

Les résultats de cette étude justifient de nouvelles recherches. Il faut évaluer toutes les incidences des émissions élevées de HONO lors des incendies, sur le climat et la qualité de l'air. De plus, la formation exacte de HONO dans les incendies n'est toujours pas bien comprise.

Remerciements

Ce travail a été réalisé dans le cadre des projets TROPOMI et BB-FLUX. Nous remercions, pour leur soutien financier, les projets ESA S5P MPC (4000117151/16 / I-LG) et Belgique Prodex TRACE-S5P (PEA 4000105598). Le projet BB-FLUX est soutenu par le prix AGS-1754019 de la National Science Foundation des États-Unis.

Article en ligne

https://www.nature.com/articles/s41561-020-0637-7

Veuillez citer cet article comme suit:

Theys, N., R. Volkamer, J.-F. Müller, K. J. Zarzana, N. Kille, L. Clarisse, I. De Smedt, C. Lerot, H. Finkenzeller, F. Hendrick, T. K. Koenig, C. F. Lee, C. Knote, H. Yu, and M. Van Roozendael: Global nitrous acid emissions and regional oxidants levels enhanced by wildfires, Nat. Geosci., (2020)

Contact

  • N. Theys, groupe de recherche UV-Visible - theys (arobase) aeronomie (point) be
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Les émissions d'acide nitreux (HONO) provenant des feux de forêt peuvent avoir un impact significatif sur la composition de l'atmosphère au niveau régional.
Source: PxHere
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Figure 2 : Comparaison entre TROPOMI et les mesures avion de HONO (colonnes obliques) du Rabbit Foot Fire (Idaho, Etats unis) le 12 août 2018.
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Figure 3 : Photo de l'avion de recherche King Air utilisé pendant la campagne BB-FLUX. © : Rainer Volkamer et Kyle Zarzana, Université du Colorado, Boulder.