La matière organique représente une large fraction de l’aérosol troposphérique, et une part significative de cette fraction est d’origine secondaire. Cette fraction secondaire, appelée AOS (Aérosol Organique Secondaire), est formée lors de la nucléation et/ou condensation de composés peu volatils et/ou hydrosolubles formés au cours de l’oxydation atmosphérique. Bien que notre compréhension des processus de formation de l’AOS ait largement progressée ces dernières années, la représentation de la variabilité de sa masse est mal contrainte dans les modèles actuels, la réactivité hétérogène encore peu documentée et ses propriétés optiques spectrales faiblement renseignées.

 

Afin d’améliorer la compréhension des processus de formation, d’évolution et les propriétés de l’aérosol carboné, le LISA étudie :

 

- les processus de formation, spéciation et vieillissement de l’AOS. Ces travaux visent à comprendre la sensibilité de la formation de l’AOS, de sa spéciation et de son vieillissement, à la structure du précurseur et aux conditions environnementales (température, humidité, photolyse…). Pour ce faire, nous étudions les mécanismes de formation d’AOS et de vieillissement dans la chambre de simulation CESAM, et évaluons notre compréhension des processus en confrontant les simulations explicites de formation de l’AOS effectuées avec l’outil GECKO-A aux résultats des expériences en chambre de simulation.

 

- l’influence de la phase nuageuse sur l’AOS. Ce processus de formation d’AOS reste très peu quantifié, et l’impact du pH ou encore de la présence de métaux de transition peu contraint. Nous étudions ainsi le rôle des nuages sur formation d’AOS, en particulier issu de l’oxydation de l’isoprène, de carbonyles et d’acides organiques polyfonctionnels par des études expérimentales dans la chambre de simulation CESAM.

 

- les interactions entre COV et les poussières désertiques. Ces études visent à identifier les mécanismes de ces interactions ainsi que leurs impacts, à la fois sur les propriétés d’intérêt climatique des poussières terrigènes (propriétés optiques et hygroscopiques), et donc sur les effets radiatifs dont elles sont responsables, ainsi que sur la formation d’AOS.

 

- les propriétés optiques de l’aérosol carboné. Cet enjeu concerne l’étude des propriétés optiques de l’aérosol carboné, et de leurs variabilités en fonction de ses sources/processus d’émission et au cours de son vieillissement atmosphérique (irradiation, oxydation, humidification…). Nous menons des expériences dans la chambre de simulation CESAM afin de relier les propriétés de diffusion, d’absorption et d’hygroscopicité de l’aérosol carboné à sa spéciation moléculaire.

 

 

 

Distribution des espèces détectées en phase gazeuse et/ou dans l’AOS au cours d’une expérience d’oxydation du dodécane par OH dans la chambre de simulation CESAM (Lamkaddam et al., 2020).