Un tout nouveau type de produits chimiques hautement réactifs a été découvert dans l’atmosphère

Chaque bouffée d’air que nous aspirons est principalement composée d’azote, avec une généreuse portion d’oxygène et une pincée de dioxyde de carbone.

Mais saupoudrer cette soupe atmosphérique est toute une encyclopédie de différents composés et éléments, dont certains sur lesquels nous ne pouvons que spéculer.

Cependant, l’un de ces mystères vient d’être mis au point. Les chimistes ont montré qu’une classe réactive de composés appelés hydrotrioxydes organiques existe dans l’atmosphère, et bien que ces produits chimiques ne durent que brièvement, ils pourraient avoir des effets que nous ignorons.

En fait, selon les calculs des chercheurs, vous venez d’en aspirer quelques milliards de molécules en lisant ceci.

Ce que cela signifie exactement pour votre santé, sans parler de la santé de notre planète, est littéralement et figurativement en l’air. Mais étant donné que nous venons de découvrir ce nouvel ingrédient dans l’atmosphère terrestre, cela vaut la peine d’être examiné.

“Ces composés ont toujours existé – nous ne les connaissions tout simplement pas”, dit Le chimiste Henrik Grum Kjærgaard de l’Université de Copenhague au Danemark.

“Mais le fait que nous ayons maintenant la preuve que les composés se forment et vivent pendant un certain temps signifie qu’il est possible d’étudier leur effet… et de réagir s’ils s’avèrent dangereux.”

Très souvent en chimie, l’ajout d’un seul nouveau composant peut radicalement changer le comportement d’un matériau.

Prenez l’eau, par exemple. Grâce à la façon dont sa paire d’hydrogènes et son oxygène unique interagissent, la chimie organique peut se mélanger et tourbillonner en un phénomène évolutif que nous appelons la vie.

Ajoutez juste un oxygène de plus, cependant, et nous obtenons du peroxyde d’hydrogène – un composé beaucoup plus réactif qui peut déchirer la chimie vivante.

Collez un autre oxygène sur cette petite molécule en colère, et le résultat est de l’hydrotrioxyde. Pour le faire vous avez juste besoin du bon type d’équipement de laboratoire, de certains composés organiques saturés et de glace carbonique.

Ce n’est pas exactement le genre d’astuce de fête que vous utiliseriez pour pimenter une margarita, mais les chimistes ont utilisé leur fabrication dans la génération d’un saveur spécifique d’oxygène moléculaire comme étape dans la production de diverses autres substances.

Étant très réactifs, il y a eu une question ouverte quant à savoir si les hydrotrioxydes peuvent facilement former des structures stables dans l’atmosphère.

Ce n’est pas seulement un point de spéculation académique non plus. Une grande partie de la façon dont notre atmosphère fonctionne, des manières complexes dont elle influence la santé personnelle à l’échelle massive du climat mondial, émerge de la façon dont les matériaux traces qu’elle contient interagissent.

“La plupart des activités humaines conduisent à l’émission de substances chimiques dans l’atmosphère. Ainsi, la connaissance des réactions qui déterminent la chimie atmosphérique est importante si nous voulons être en mesure de prédire comment nos actions affecteront l’atmosphère à l’avenir”, dit Kristan H. Møller, également chimiste de l’Université de Copenhague.

Les investigations de l’équipe fournissent maintenant les premières observations directes d’hydrotrioxyde dans des conditions atmosphériques à partir de plusieurs substances connues pour être présentes dans notre air.

Cela leur a permis d’étudier la façon dont le composé est susceptible d’être synthétisé, combien de temps il reste et comment il se dégrade.

L’une de ces émissions, appelée isoprène, peut réagir dans l’atmosphère pour générer environ 10 millions de tonnes métriques d’hydrotrioxyde chaque année.

Ce n’est qu’une source potentielle, cependant. D’après les calculs de l’équipe, à peu près n’importe quel composé pourrait en théorie jouer un rôle dans la formation atmosphérique d’hydrotrioxydes, qui restent intacts pendant quelques minutes à quelques heures.

Pendant ce temps, ils peuvent participer à une multitude d’autres réactions en tant qu’oxydant puissant, dont certaines pourraient être abritées à l’intérieur de solides microscopiques dérivant sur les vents.

“Il est facile d’imaginer que de nouvelles substances se forment dans les aérosols qui sont nocives si elles sont inhalées. Mais une enquête plus approfondie est nécessaire pour traiter ces effets potentiels sur la santé”, dit Kjærgaard.

Étant donné que les aérosols affectent également la façon dont notre planète réfléchit la lumière du soleil, savoir comment leur chimie interne les fait croître ou se dégrader pourrait changer la façon dont nous modélisons notre climat.

D’autres investigations commenceront sans doute à démêler le rôle que jouent les hydrotrioxydes dans le cocktail atmosphérique de notre planète. Comme le note Jing Chen, chercheur à l’Université de Copenhague, ce n’est vraiment qu’un début.

“En effet, l’air qui nous entoure est un immense enchevêtrement de réactions chimiques complexes”, dit Chen.

“En tant que chercheurs, nous devons garder l’esprit ouvert si nous voulons nous améliorer dans la recherche de solutions.”

Cette recherche est publiée dans Science.

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