Composés organiques volatils biogènes (COVB)
Les composés organiques volatils biogènes (COVB) sont des COV produits et émis par des organismes vivants, principalement des plantes. L'isoprène ([latex]C_5H_8[/latex]) et les terpènes sont les COVB les plus abondants. Bien que naturelles, leurs émissions sont considérables et dépassent les COV anthropogéniques à l'échelle mondiale. Ils jouent un rôle essentiel dans la défense et la signalisation des plantes et sont des précurseurs majeurs de l'ozone atmosphérique et des aérosols organiques secondaires, influençant la qualité de l'air et le climat.
Les COV biogéniques représentent un flux massif de carbone de la biosphère vers l'atmosphère, estimé à environ un milliard de tonnes par an. L'isoprène est le composé organique non méthanique le plus émis, principalement par les arbres à feuilles caduques. Les monoterpènes (C₁₀H₁₆), tels que l'alpha-pinène et le limonène, sont des émissions caractéristiques des conifères. Les plantes produisent ces composés pour diverses raisons écologiques, notamment pour repousser les herbivores, attirer les pollinisateurs, se protéger du stress thermique et communiquer avec d'autres plantes.
Une fois dans l'atmosphère, les COV biogéniques sont très réactifs. Leur oxydation, principalement par le radical hydroxyle (•OH), l'ozone (O₃) et le radical nitrate (NO₃•), est un processus central de la chimie atmosphérique. Cette oxydation contribue significativement à la formation de polluants secondaires. Dans les environnements pollués et riches en NOx, l'oxydation des COV biogéniques peut exacerber la formation de smog à l'ozone. Dans les environnements plus propres, elle conduit à la formation d'aérosols organiques secondaires (AOS), de fines particules en suspension dans l'air qui peuvent affecter la formation des nuages, le bilan radiatif terrestre et la santé humaine. L'interaction entre les émissions naturelles de COV biogéniques et les polluants anthropiques est un axe de recherche essentiel pour comprendre la qualité de l'air régionale et le climat mondial.
UNESCO Nomenclature: 2501
- Sciences de l'atmosphère
Taper
Processus environnemental
Usage
Utilisation généralisée
Précurseurs
- découverte et caractérisation de l'isoprène et des terpènes
- développement de la chromatographie en phase gazeuse pour l'analyse de mélanges organiques complexes
- compréhension de la physiologie et du métabolisme des plantes
- premières observations de « brume bleue » au-dessus des zones forestières
Applications
- modèles de chimie atmosphérique
- recherche sur le changement climatique
- développement de pesticides et de parfums naturels
- prévision de la qualité de l'air
- compréhension des interactions plantes-herbivores
Idées d'innovations potentielles
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Related to: BVOC, biogenic, isoprene, terpenes, atmospheric chemistry, plant emissions, secondary organic aerosol, air quality, biosphere-atmosphere interaction, climate.