Augmentation du brome dans la glace du mont Blanc

Résultat scientifique Océan Atmosphère

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 à l’ozone causée par les émissions croissantes d’oxydes d’azote et d’hydrocarbures par les moteurs. Les simulations de l’ozone troposphérique et son évolution depuis la période préindustrielle nécessitent donc de connaître les émissions passées de brome. Les mesures des composés bromés dans l’atmosphère, quand elles existent, documentent au mieux les dernières décennies.

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 d’abord une pollution en brome associée à la pollution au plomb. 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 (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 1980, d’autres sources anthropiques de brome deviennent dominantes : les émissions de bromométhane (CH3Br), employé comme agent de stérilisation des sols, puis de halons comme le halon 1301 (CF3Br), un agent d'extinction d'incendies également utilisé comme gaz réfrigérant.

Ces deux composantes du brome anthropique ont des effets environnementaux de nature très différente. Comme tous les composés particulaires contenant du plomb, le PbBrCl émis par la combustion de l’essence au plomb est classé comme probablement cancérogène 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 forme des composés bromés très réactifs qui, une fois redistribués dans la troposphère, 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. 

Évolutions du Br et du Pb dans la glace du Mont Blanc. Pour le Br, la courbe horizontale bleue indique le niveau de bruit du fond lié aux émissions naturelles de CH3Br (feux de végétation, marais salés côtiers, océan).

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

Contact

Michel Legrand
Laboratoire inter-universitaire des systèmes atmosphériques (LISA) / IPSL
Suzanne Preunkert
Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE) / OSUG