Heading

Sources et puits de composés organiques bromés

Les composés organiques bromés sont émis dans l’atmosphère par une variété de sources naturelles et anthropiques. Le bromure de méthyle, CH3Br, est le composé organobromé le plus abondant émis dans l’atmosphère, bien que d’autres, comme le dibromométhane et le chlorobromométhane, puissent également y contribuer de manière significative (voir par exemple Kourtidis et al., 1996). Les halons, en particulier le CF2ClBr (Halon-1211) et le CF3Br (Halon-1301), sont utilisés comme agents extincteurs dans des situations où l’utilisation de l’eau n’est pas appropriée (par exemple, autour des équipements électroniques et dans les avions civils ; Freemantle, 1995). Le système de numérotation des halons est dans l’ordre suivant : #C, #F, #Cl, et #Br, où # indique le nombre de chaque type d’atome dans la molécule ; lorsqu’il n’y a pas de chlore dans le composé, un zéro est utilisé en troisième position. Ainsi, C2F4Br2, par exemple, est le Halon-2402 (O’Sullivan, 1989).

Le bromure de méthyle est utilisé comme fumigant pour les sols (l’utilisation agricole indiquée dans le tableau 12.7) et les expéditions de fruits et légumes, ainsi que pour les bâtiments pour la lutte contre les termites (indiqué comme  » fins structurelles  » dans le tableau 12.7). De grandes quantités sont libérées lors de la combustion de la biomasse (par exemple, voir Manö et Andreae, 1994 ; Cicerone, 1994) et de petites quantités lors de la combustion d’essence au plomb contenant des additifs au brome (par exemple, Thomas et al., 1997 ; Chen et al., 1999). Des émissions provenant de plantes supérieures terrestres ont également été signalées (Gan et al., 1998).

Comme l’indiquent les fourchettes du tableau 12.7, des incertitudes importantes sont associées à ces estimations (OMM, 1995 ; Butler, 1995). Par exemple, le brome provenant des additifs de l’essence provient de l’utilisation du dibromure d’éthylène dans l’essence au plomb pour empêcher l’accumulation de dépôts de plomb dans le moteur. Un pourcentage important de ce brome est émis sous forme de CH3Br ainsi que sous forme de particules. Avec l’introduction des convertisseurs catalytiques sur les automobiles, et l’élimination progressive du plomb, qui empoisonne les catalyseurs, l’utilisation du dibromure d’éthylène a également diminué. Cependant, des émissions sont encore produites par l’utilisation continue d’essences au plomb dans de nombreuses régions du monde. Thomas et al. (1997) ont examiné la diminution probable des émissions de CH3Br provenant de la combustion de l’essence entre 1984 et 1992 et l’augmentation de ces émissions due à son utilisation comme fumigant agricole. Ils concluent que, dans le cadre d’une grande incertitude, il est possible qu’une grande partie de l’augmentation de l’utilisation agricole ait pu être contrebalancée par la baisse des émissions associées à la combustion de l’essence.

Une grande incertitude est associée à la source océanique qui, étant donné l’importance potentielle de sa contribution, est une clé majeure pour comprendre son rôle dans la détermination des concentrations de bromure de méthyle dans l’atmosphère. Des processus biologiques mal connus produisent du CH3Br, mais l’océan agit également comme un puits pour le CH3Br, qui s’hydrolyse et réagit également par déplacement nucléophile avec le Cl- (Elliott et Rowland, 1993 ; Butler, 1994 ; Lobert et al., 1995 ; Jeffers et Wolfe, 1996 ; Yvon et Butler, 1996 ; Yvon-Lewis et Butler, 1997). En raison de l’équilibre entre ces deux effets, c’est-à-dire la production et l’absorption, les réductions des émissions anthropiques peuvent ne pas se traduire linéairement par un changement correspondant des concentrations atmosphériques (Butler, 1994).

La prédominance de la production ou de la destruction dépend d’un certain nombre de facteurs, notamment la température et le taux de production biologique de CH3Br. Par conséquent, l’océan peut servir de source nette ou de puits net, selon les conditions (par ex, voir Anbar et al., 1996 ; et Pilinis et al., 1996).

La quantité de CH3Br qui est appliquée aux sols comme fumigant et qui s’échappe dans l’atmosphère est également incertaine. Par exemple, Cicerone et ses collaborateurs (Yagi et al., 1993, 1995) ont mesuré une plage de 34 à 87 % du bromure de méthyle appliqué sur un champ qui s’est échappé dans l’atmosphère. Étant donné qu’environ 80 % de l’utilisation du CH3Br synthétique est due à la fumigation des sols (Shorter et al., 1995), de telles variations sont importantes pour évaluer avec précision le bilan du bromure de méthyle. Il a été suggéré, sur la base d’expériences sur le terrain, que les émissions de la fumigation du sol pourraient être réduites à des niveaux très faibles en recouvrant le sol d’un film imperméable, ou presque, au CH3Br (Yates et al., 1998).

Les processus bactériens dans les sols sont connus pour agir comme un puits pour le CH3Br (Oremland et al., 1994a, 1994b ; Shorter et al., 1995 ; Serça et al., 1998 ; Varner et al., 1999). Cependant, comme l’ampleur dépend de divers facteurs, dont le type de sol, la teneur en humidité, la température, etc., une extrapolation précise à l’échelle mondiale n’est pas facile à faire, avec des estimations allant de ∼42 ± 32 Gg/an (Shorter et al., 1995) à 94 ± 54 Gg/an (Serça et al., 1998). L’absorption par le feuillage des plantes a également été observée et suggérée comme étant du même ordre de grandeur que celle par les sols (Jeffers et al., 1998).

.