un labo pour analyser la pollution de l’air
Le laboratoire de chimie atmosphérique de l'Institut Paul Scherrer travaille surtout à déterminer les causes exactes de la pollution atmosphérique.
Situé juste en bordure de l’agglomération zurichoise, avec une station de mesure dans les Alpes, ses équipements de pointe en font un des leaders internationaux de sa spécialité.
Depuis plusieurs années, les médias parlent de plus en plus du smog, estival ou hivernal. En Suisse comme ailleurs, les niveaux de pollution atmosphérique dépassent régulièrement les limites admises par la loi.
Récemment, ce sont les particules PM10 qui ont été au centre de l’attention. Par PM10, il faut entendre des particules de moins de 10 millièmes de millimètre du diamètre, justement baptisées particules fines.
L’Office fédéral de l’environnement n’a pas manqué de rappeler que ces particules peuvent causer des difficultés respiratoires, des bronchites et des crises d’asthme chez les enfants et chez les adultes, des maladies
cardiovasculaires, le cancer du poumon et même des décès prématurés.
Une des tâches du laboratoire de l’Institut Paul Scherrer est de trouver d’où viennent ces dangereuses particules.
«Nous devons absolument connaître les sources qui sont à l’origine de cette pollution, explique Urs Baltensperger, chef du labo. Et c’est exactement ce à quoi nous nous attelons».
Problèmes de santé publique
Urs Baltensperger admet que les recherches de son équipe sont souvent dictées par des soucis de santé publique. Par exemple, on ne peut fixer des normes concernant
les particules fines que si leurs effets sont connus – mais quelques questions demeurent encore sans réponse.
Les chercheurs s’intéressent plus spécifiquement aux aérosols, particules fines résultant de la combustion fossile ainsi que de la combustion de matériaux naturels, comme le bois.
Ils tentent également de mieux connaître les processus de formation de polluants secondaires, qui se combinent ou se transforment dans l’air à partir d’autres substances gazeuses sous l’influence du rayonnement solaire.
Avec leur véhicule itinérant et leur station de mesure située sur l’arête du Jungfraujoch dans les Alpes
bernoises, les gens du professeur Baltensperger sont en mesure de collecter des données précieuses. Mais ils ont besoin d’un autre outil pour les analyser.
Un sac de plastique géant
C’est pourquoi ils ont construit à l’Institut un local de simulation dans lequel il est possible de reconstituer de multiples situations et compositions d’atmosphères
Cette “chambre du smog” fonctionne comme un sac de plastique géant, que l’on remplit d’un mélange de gaz. Celui-ci est ensuite soumis au rayonnement de puissantes lampes au xénon, qui imitent le soleil.
Les résultats obtenus jusqu’ici ont permis de mieux comprendre
pourquoi certains taux étaient plus élevés qu’ils n’auraient dû l’être selon les estimations basées sur les modèles précédents.
Urs Baltensperger précise qu’il est très difficile de simuler les conditions effectives en Suisse. Au contraire des grandes plaines américaines qui s’étendent à perte de vue, le terrain helvétique, très accidenté, rend le défi plutôt complexe.
Mais le professeur ajoute que les résultats de son équipe ont attiré l’attention des scientifiques étrangers et donné à la Suisse une place influente dans la recherche mondiale.
«Notre impact est important, se réjouit Urs Baltensperger. Et notre
modèle de chambre du smog est désormais aussi utilisé par d’autres groupes de chercheurs aux Etats-Unis, en Grande-Bretagne et en Allemagne par exemple».
Collaboration internationale
La collaboration avec les meilleurs spécialistes internationaux en la matière est également très importante pour la recherche.
«La Suisse ne pourrait pas financer seule nos travaux, explique Urs Baltensperger. L’argent de l’Union européenne – qui finance totalement trois de nos projets – est nécessaire à l’équilibre de notre budget».
L’un de ces projets européens va au-delà de la simple détermination de la composition de l’atmosphère. Le labo de l’Institut Paul Scherrer coordonne une recherche avec des spécialistes du domaine médical, qui consiste à exposer des cellules de poumon spécialement préparées aux polluants présents dans la chambre de smog, afin d’en mesurer instantanément les effets.
Urs Baltensperger est persuadé que ce genre de coopérations interdisciplinaires est le chemin à suivre. «C’est exactement le genre de recherche que nous devons effectuer à l’avenir, conclut-il. Avec des spécialistes de la chimie
atmosphérique et des équipes médicales afin de répondre au mieux aux questions de santé publique».
swissinfo, Scott Capper à Villigen (Traduction et adaptation de l’anglais: Mathias Froidevaux)
L’Institut Paul Scherrer est un centre de recherche pour les sciences naturelles et la technologie.
Il collabore avec d’autres instituts de recherche et avec l’industrie. Il est actif dans les domaines de la physique des solides, des sciences des matériaux, de la physique des particules élémentaires, de la recherche sur les énergies nucléaire et non-nucléaire, des sciences de la vie et de l’écologie énergétique.
Unique en son genre, c’est le plus grand institut de recherche du pays. Il emploie près de 1200 personnes.
Le laboratoire de chimie atmosphérique fait partie du département général de l’énergie
Ses recherches comprennent les processus de détermination de la composition des gaz et des aérosols dans la couche atmosphérique polluée ainsi que l’identification de leurs sources d’origine.
Le laboratoire étudie également l’impact de la pollution dans les Alpes, biosphère incluse.
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