Une étude révèle que la pollution aux sulfates a un impact sur la côte du golfe du Texas

Aug 13, 2023

Les émissions d'expédition, l'humidité et la forte brise de mer contribuent aux conditions brumeuses

Par Rebeca Hawley 713-743-6773

29 mars 2023

Assis sur la plage, profitant de la brise, vous pourriez penser que l'air marin est meilleur pour vous que son équivalent intérieur. Mais des chercheurs de l'Université de Houston ont découvert que l'air le long de la côte du golfe du Mexique au Texas peut être plus pollué en raison de ses composants chimiques hautement transformés et acides de la matière particulaire, qui sont des particules solides ou liquides microscopiques dans l'air.

Shan Zhou, professeur adjoint de recherche en chimie atmosphérique, a dirigé la nouvelle étude publiée dans la revue de recherche "Environmental Science & Technology".

"Nous avons constaté que l'air de l'océan était plus brumeux et plus pollué que la brise de terre. La question suivante que nous avions était pourquoi n'est-il pas propre ? Nous avons conclu que les particules microscopiques connues sous le nom de particules ou aérosols du golfe du Mexique contiennent de fortes concentrations de sulfate, qui provient d'émissions de navigation anthropiques (générées par l'homme). Les émissions pompent probablement beaucoup de produits chimiques dans le golfe et avec une forte brise de mer, elles amènent cet air pollué sur terre », a déclaré Zhou, membre du corps professoral du College of Natural de l'UH. Sciences et Mathématiques qui est l'auteur premier et correspondant de l'étude.

En plus des émissions du transport maritime, l'équipe indique que le traitement chimique est une cause supplémentaire de pollution par les particules. Selon l'EPA, les conditions météorologiques, notamment l'intensité élevée de la lumière du soleil, la température et l'humidité accrue de l'air, ont fourni un environnement favorable aux réactions chimiques qui ont formé des aérosols secondaires, qui peuvent être nocifs pour vos poumons et votre cœur.

L'équipe de recherche a utilisé des instruments de haute technologie qui trouvent la composition chimique de l'air en temps réel pour mener leur étude.

"J'ai supervisé l'équipe d'étudiants diplômés et de chercheurs qui ont déployé le spectromètre de masse d'aérosols sur notre site de terrain à Corpus Christi", a déclaré l'auteur co-correspondant Rob Griffin, professeur d'ingénierie à l'Université Roger Williams. "Le spectromètre de masse nous indique la masse de minuscules particules dans l'atmosphère et nous donne une indication de leurs constituants."

L'équipe a passé plusieurs semaines à collecter des données atmosphériques de Corpus Christi et de San Antonio. La région métropolitaine de Corpus Christi en particulier est sous-étudiée dans la littérature sur la chimie atmosphérique, par rapport aux régions de Houston-Galveston et de Dallas-Fort Worth. De plus, seules quelques études ont étudié la composition et les propriétés des particules qui proviennent du golfe du Mexique et se déplacent dans la région.

Une combinaison parfaite

Le sulfate était le composant particulaire le plus abondant observé dans les données de l'air de la côte du golfe du Texas. Bien que cela soit similaire aux conditions d'aérosols atmosphériques d'autres sites marins dans le monde, ce qui distingue la côte du golfe du Texas, c'est que ses concentrations de polluants étaient beaucoup plus importantes, d'un facteur de 3 à 70 fois.

Les auteurs écrivent que cette observation indique une forte influence anthropique sur les sources de soufre dans le golfe du Mexique. Le Golfe est l'une des régions de transport maritime les plus fréquentées avec 11 des 15 ports maritimes les plus fréquentés des États-Unis situés le long de ses côtes, l'un d'eux étant le port de Corpus Christi. Les grands navires commerciaux brûlent généralement du mazout, ce qui peut produire des oxydes de soufre.

L'équipe a découvert que les émissions anthropiques dans le golfe du Mexique expliquent 78 % du sulfate total dans l'air du golfe.

L'humidité, combinée aux produits chimiques polluants, a créé les conditions idéales pour la conversion du dioxyde de soufre en sulfates ; ce dernier est particulièrement efficace pour dégrader la visibilité en diffusant la lumière avant qu'elle n'atteigne un observateur. L'eau dans ce cas agit comme un solvant et un catalyseur qui favorise les réactions chimiques et produit rapidement une pollution sulfatée.

"La principale différence que j'ai remarquée entre la pollution atmosphérique côtière et la pollution atmosphérique continentale est que la pollution côtière était très acide", a déclaré Zhou. "Acide signifie que c'est pire pour votre santé que les particules non acides."

Impacts de la côte du golfe à l'intérieur des terres

Pour l'avenir, Zhou vise à étudier plus avant les polluants atmosphériques au-dessus de la mer. "Presque tout l'État du Texas est potentiellement soumis à un flux océanique tout au long de l'année. Jusqu'où cette pollution au soufre peut-elle pénétrer à l'intérieur des terres et à quelle fréquence cela peut-il se produire ?"

Elle espère que cette étude aidera d'autres chercheurs dans leur compréhension des polluants de la côte du Golfe dans le reste de l'État.

Les auteurs contributeurs à l'étude incluent Jimmy Flynn de l'UH, professeur agrégé de recherche en sciences de l'atmosphère, Sergio Alvarez, chercheur personnel, et les chercheurs postdoctoraux Fangzhao Guo et Subin Yoo; Chun-Ying Chao de l'Université Rice; et Sujan Shrestha, Sascha Usenko et Rebecca Sheesley de l'Université Baylor.

Le financement de ce travail a été fourni par la Commission du Texas sur la qualité de l'environnement (TCEQ) et le programme de recherche sur la qualité de l'air de l'État du Texas (AQRP). Le contenu, les résultats, les opinions et les conclusions de l'étude publiée et de cet article sont l'œuvre des auteurs et ne représentent pas nécessairement les résultats, les opinions ou les conclusions du TCEQ.