LANDEX : the LANDes EXperiment

 

 

 

LANDEX est un projet unique se focalisant sur la formation et le devenir des Aérosols Organiques Secondaires (AOS), l'une des principales priorités de la recherche en sciences de l'atmosphère. Les processus impliquant la formation et le vieillissement des AOS, principalement produit à partir de Composés Organiques Volatils (COV) en présence de photooxydants, sont encore mal décrits. Les comprendre est cependant primordial pour évaluer les impacts des aérosols sur la santé humaine et le changement climatique.

 

 

FIGURE 1 : DEPLOIEMENT DE MILEAGE ET D’UNE NOUVELLE IBB-CEAS PENDANT LA CAMPAGNE LANDEX (ETE 2017)

 

Contrairement aux particules primaires, émises directement dans l'atmosphère, les aérosols secondaires ne peuvent pas être réglementés car ils sont issus de processus complexes et non linéaires et sont pour la plupart produits à partir d'émissions biogéniques. Même dans les grandes villes européennes, des études récentes ont montré la prévalence de l’AOS Biogénique (AOSB) sur le bilan total de l'aérosol organique pendant l'été. Les forêts sont prises en compte dans les modèles comme sources clés de précurseurs gazeux d’AOSB. Etant une des forêts les plus grandes d’Europe (1 million ha), relativement compacte et monospécifique, avec plus de 95% de pins maritimes (Pinus pinaster) et peu d’apports anthropiques, la forêt des Landes représente l'un des meilleurs sites pour étudier les AOS d’origine biogénique (rayonnement solaire, humidité relative, embruns marins). En outre, la nature des émissions de la forêt des Landes, constituées principalement de monoterpènes et en particulier d’α et β-pinène (COV biogéniques précurseurs d’AOS parmi les plus documentés), offre des conditions idéales pour étudier les AOS dans des conditions atmosphériques réelles qui sont ici proches de celles contrôlées expérimentalement en chambres de simulation. La stratégie du projet est de mettre en œuvre un large panel de mesures physiques et chimiques sur le site de l’infrastructure ICOS de Salles à Bilos. Ce projet ambitieux réunit un consortium interdisciplinaire dans le but d’effectuer une caractérisation très détaillée des espèces atmosphériques gazeuses et particulaires ainsi que la mesure des flux de COV, ozone et particules.

La campagne intensive s’est déroulée dans la forêt des Landes à l’été 2017 (28 juin- 19 juillet). Cette campagne a réuni une grande partie de la communauté scientifique française travaillant sur l’AOS. Cette dernière a mis en œuvre les techniques les plus innovantes pour répondre à ses questionnements scientifiques.

En particulier, le LISA a déployé des instruments spécifiques à bord de MILEAGE (cf. figure 1) pour pouvoir caractériser les paramètres physiques (dont la hauteur de couche limite, cf. Fig. 2A), la phase gazeuse et particulaire sur site. Parmi eux, on peut citer l’ATD-GC-MS pour la mesure des composés organiques oxygénés (cf. Fig. 2B), la SFE-GC-MS pour celle des composés organiques en phase particulaire (cf figure 2C) et une nouvelle IBB-CEAS (cf. Fig. 1) pour la mesure du radical nitrate en atmosphère réelle. L’analyse des résultats de la campagne Landex permettra de mieux contraindre l’évolution multiphasique des composés biogéniques primaires et secondaires, et leurs impacts sur la formation d’AOS.

 Les sources de ces aérosols organiques biogéniques seront explorées en utilisant différentes paramétrisations de formation de l’AOS dans CHIMERE. Nous évaluerons également l’impact des modifications de l’utilisation des sols (remplacement progressive de forêts des pins par des champs) et du changement climatique sur la formation de l’AOS dans les Landes. L’ensemble de ces travaux seront effectués dans le cadre du projet LUCAS (Land use, regional climate and atmospheric chemistry: the impact of forested surfaces on cloud enhancement and air quality in south-west France), financé par le LabEx COTE.

 

 

 

FIGURE 2 : A) MESURES DE LA HAUTEUR DE LA COUCHE LIMITE (MLH) (COLL. LMD), B ET C) EXEMPLES DE CHROMATOGRAMMES OBTENUS RESPECTIVEMENT POUR LES ECHANTILLONS GAZEUX ET PARTICULAIRES DE LA CAMPAGNE LANDEX

 

Projet LEFE/CHAT CNRS-INSU + LABEX / COTE

Date : 01/2016-12/2018

 

Contacts LISA : A. Gratien / M. Beekmann

PI : E. Villenave (EPOC)

 

Partenariat :
EPOC, CEFE, EMD, IMBE, INERIS, ISPA, LA, LCE, LGGE, LISA, LSCE, PC2A