Le modèle d’émission développé au LISA décrit les trois étapes du processus d’émission d’aérosols désertiques : le seuil d’érosion, la saltation (mouvement horizontal des grains du sol) et le sandblasting (production d’aérosol fin par désagrégation et/ ou impact à la surface des grains en saltation) [Marticorena et Bergametti, 1995 ; Marticorena et al., 1997 ; Alfaro et Gomes, 2001]. Ces travaux sur la compréhension des processus d’émissions et leur modélisation sont aujourd’hui une référence au niveau international pour la simulation des émissions de poussières depuis les zones arides de la planète. Pour autant, le développement, l’amélioration et la validation de ce modèle restent une préoccupation constante et constituent une tâche de fond.

 
Les objectifs visent :

(i) à valider la paramétrisation de la distribution en taille de l’aérosol (< 20 µm) transportable à grande distance. Ce travail nécessite de disposer de mesures de flux d’émission résolus en classes de taille. Des mesures de ce type ont été réalisées en zone sahélienne (coll. BIOMECO, IRD) et au Chili (programme franco-chilien EOLOS) pour être confrontées aux simulations issues du modèle.

 

 

Figure 1 : Dispositif de mesures des flux d’émissions d’aérosols déployé sur le site de Banizoumbou (Niger) : les concentrations et distributions en taille sont mesurées à deux niveaux (2 et 6 m) pour estimer les flux verticaux par la méthode des gradients (voir Sow et al., 2009), les conditions dynamiques (vitesse de friction) sont estimées à partir des mesures de profils verticaux de vitesse de vent et de température effectuées sur le mât météo.

 

 

(ii) à modéliser leur composition minéralogique.

En effet, lors de l’émission, un fractionnement granulométrique se produit entre le sol et l’aérosol. Il s’accompagne d’un fractionnement minéralogique qui conditionne les propriétés physico-chimiques et optiques des aérosols émis. Ce fractionnement est étudié en conditions contrôlées par simulation expérimentale grâce à la mise au point d’un générateur de poussières alimentés par des sols collectés dans différentes zones arides et semi-arides (Programme LEFE INSU/CNRS).

 

 

Figure 2 : Système de génération d’aérosols désertiques en laboratoire : les sols prélevés en régions arides ou semi-arides sont soumis à une agitation mécanique reproduisant le phénomène de « sand-blasting », c'est-à-dire la désagrégation par choc des agrégats constituants les sols naturels ; un système de pompage permet de collecter l’aérosol produit afin de déterminer sa composition chimique et minéralogique par classe de taille et de la comparer avec celle du sol parent.