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Présentation du projet CORVOLIM

publié le

Inventaire d’émissions de Composés ORganiques VOlatils par la LItière de la végétation Méditerranéenne : application à la qualité de l’air (CORVOLIM)

Coordinateur :

Elena ORMENO LAFUENTE (IMBE, Marseille, France)

Membres du projet :

Catherine FERNANDEZ (IMBE, Marseille, France)
Caroline LECAREUX (IMBE, Marseille, France)
Justine VIROS (IMBE, Marseille, France)
Brice TEMIME-ROUSSEL (LCE, Marseille, France)
Henri WORTHAM (LCE, Marseille, France)

Contexte et objectifs :

Les Composés Organiques Volatils (COV) contribuent de manière significative à la pollution de l’air – que ce soit en termes de formation d’ozone troposphérique (O3) ou d’aérosols secondaires organiques (AOS) – en présence de lumière et d’oxydes d’azote (provenant de la combustion d’énergies fossiles). Les COV d’origine biogénique (COVB) émis par la biosphère continentale représentent 90% des COV totaux injectés annuellement dans l’atmosphère (Guenther, 2002).

Les végétaux, producteurs et émetteurs de COV, constituent la principale source d’émission de COVB. Les émissions de COVB des parties aériennes de la plante (canopée, feuilles) ont été largement documentées et inventoriées depuis les années ’80 (Owen et al., 2001). Cela a d’ailleurs permis d’intégrer en partie cette source dans les modèles d’estimation de la qualité de l’air au niveau local, régional ou global. Néanmoins, plusieurs interrogations liées à la chimie de l’atmosphère dans les milieux naturels demeurent. Notamment, la composante biogénique des aérosols organiques secondaires semble être très significative bien que l’état actuel des connaissances sur les émissions de COVB ne permet pas de comprendre cette composition. La végétation morte en décomposition (litière) constitue également une source d’émission de COVB (Janson, 1993) et a été nettement négligée comme source d’émission comparée à la végétation verte. La prise en compte des émissions de COVB de la litière dans la prévision de la qualité de l’air semble particulièrement importante dans la région méditerranéenne où les formations arbustives et arborées couvrent une importante partie du territoire et suppose donc une production de litière significative. On note une production de litière de l’ordre de 200 g.m-2 pour de nombreuses espèces végétales (Quercus sp., Pinus sp.,) avec une production qui peut être particulièrement remarquable pour P. halepensis (500 g.m-2.an-1) et Q. coccifera (730 g.m-2.an-1) (Arianoutsou and Canella, 2000). Cependant, sous climat méditerranéen la litière présente un faible taux de décomposition compte tenu des fortes températures et des faibles précipitations annuelles qui limitent l’activité microbienne sur la litière. Enfin, l’ensoleillement et la forte teneur en NOx atmosphérique (liée à la densité de population dans la région méditerranéenne) favorisent la photo-oxydation des COV (indépendamment de la source) nécessaire à la formation des polluants secondaires cités.

Ce projet de recherche a pour but de contribuer à une meilleure estimation des COVB issus
des litières en région méditerranéenne via :
1) la création d’un inventaire d’émission de COVB de la litière en considérant un grand nombre d’espèces végétales présentes sous climat méditerranéen ;
2) l’évaluation de la relation entre la température et les COVB de la litière chez deux espèces végétales majeurs, P. halepensis et Q. coccifera
3) in fine, ce projet vise à intégrer les émissions de COVB des litières dans les modèles de prévision des COVB atmosphériques au niveau régional (région PACA-sud) afin d’évaluer leur
contribution à la qualité de l’air.

Quelques illustrations :


Prélèvements de COVB de la litière+sol dans la forêt mixte (P. halepensis + Q. ilex) Fontblanche.


Système de prélèvement des COVB de la litière en laboratoire placé dans une étuve. Relié à un PTR-Tof-MS et/ou à des cartouches analysés a posteriori par GC-MS, ce système permet d’évaluer la variabilité des COVB avec la température et d’établir un inventaire d’émissions.

Formation jeune chercheur :

Justine VIROS, Contribution de la litière à l’émission de Composés Organiques Volatils Biogéniques : influence du changement climatique à court et long terme et implications sur la pollution de l’air, PhD, 2016-2018, dirigée par Catherine FERNANDEZ et Elena ORMENO-LAFUENTE, Aix-Marseille Université et IMBE.

Valorisation :

[Poster] ECOVEG 14th, Ecologie des communautés végétales, Toulouse, 24-26 avril 2019. Viros J, Ormeño E, Lecareux C, Fernandez C. Inventaire de Composés Organiques Volatils Biogéniques de la litière de 17 espèces méditerranéennes .

[Communication orale] Mistrals, Scientific Workshop, Transversal action « Pollution & Contaminants », Marseille, 21 novembre 2018. Emissions de Composés Organiques Volatils Biogéniques : sources connues et négligées.

Institutions associées au projet :

Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie marine et continentale (IMBE), Marseille, France
Laboratoire Chimie Environnement, Marseille, France
Observatoire de Haute-Provence, Saint Michel-l’Observatoire, France
AIRPACA