Campagne de mesures ¨¤ l'Observatoire du puy de D?me dans le cadre de l'IR ACTRIS
Le LaMP (Laboratoire de M¨¦t¨¦orologie Physique, UMR 6016) et l¡¯OPGC (Observatoire de la Physique du Globe de Clermont Ferrand) ont organis¨¦ une campagne de mesure ¨¤ l¡¯observatoire atmosph¨¦rique du puy de D?me afin de caract¨¦riser la composition et la r¨¦activit¨¦ de la mati¨¨re organique atmosph¨¦rique en condition nuageuse. La campagne, appel¨¦e ATMOACCESS RACLET (Reactive gases, A¨¦rosols and CLouds: Exploring organic matter Transformations), s'est d¨¦roul¨¦e du 30 mars au 30 avril 2024.
Le LaMP (Laboratoire de M¨¦t¨¦orologie Physique, UMR 6016) et l¡¯OPGC (Observatoire de la Physique du Globe de Clermont Ferrand) ont organis¨¦ une campagne de mesure ¨¤ l¡¯observatoire atmosph¨¦rique du puy de D?me afin de caract¨¦riser la composition et la r¨¦activit¨¦ de la mati¨¨re organique atmosph¨¦rique en condition nuageuse. La composition de cette derni¨¨re est extr¨ºmement complexe et influenc¨¦e par les ¨¦missions, qui peuvent ¨ºtre naturelles, comme les ¨¦missions v¨¦g¨¦tales, ou anthropiques, li¨¦es ¨¤ l¡¯activit¨¦ humaine mais ¨¦galement par les transformations ayant lieu dans l¡¯atmosph¨¨re. Les compos¨¦s organiques r¨¦agissent avec les principaux oxydants atmosph¨¦riques (ozone, radicaux hydroxyle et nitrate) et subissent un vieillissement chimique dans ce milieu. Les compos¨¦s organiques peuvent se trouver sous diff¨¦rentes formes : gaz, solide sur la phase particulaire ou encore dissoute dans les gouttelettes de nuage. Cet ¨¦quilibre est g¨¦r¨¦ principalement par leurs propri¨¦t¨¦s physico-chimiques (i.e., volatilit¨¦, polarit¨¦) et les conditions environnementales. L¡¯atmosph¨¨re abrite aussi le microbiote atmosph¨¦rique, c¡¯est ¨¤ dire une diversit¨¦ de microorganismes tels que les bact¨¦ries, les levures ou encore les moisissures (fungi), qui d¨¦gradent la mati¨¨re organique pour leur m¨¦tabolisme et produisent des nouveaux compos¨¦s, donnant lieu ¨¤ des transformations encore m¨¦connues.
La campagne RACLET (R¨¦active gases, A¨¦rosols and CLouds: Exploring organic matter Transformations) vise ¨¤ une caract¨¦risation exhaustive de la mati¨¨re organique dans les trois phases : gazeuse, particulaire et aqueuse. Cette initiative est financ¨¦e conjointement par les fonds de projets d¡¯acc¨¨s transnationaux ATMOACCESS, encourageant la collaboration au sein du r¨¦seau europ¨¦en ACTRIS et ¨¤ l¡¯international et aussi par INSU-CNRS via le soutien du site instrument¨¦ CO-PDD, et les activit¨¦s de mesures a¨¦rosols au sein du service national d¡¯observation CLAP sur les a¨¦rosols mesur¨¦s in situ. Les activit¨¦s men¨¦es lors de cette campagne de terrain rentrent ¨¦galement dans les objectifs du projet Obs4Clim (EQUIPEX, ANR-21-ESRE-0013), du projet ANR jeune chercheuse d¡¯Angelica BIANCO sur les transformations photo-biologiques des compos¨¦s organiques dans les nuages (ANR-23-CE01-0015) et du projet MOCC@PUY soutenu par le LEFE-CHAT. Les donn¨¦es produites au cours de cette campagne ont pour objectif d¡¯¨ºtre exploit¨¦es par les outils de mod¨¦lisation, particuli¨¨rement le mod¨¨le de chimie du nuage CLEPS, d¨¦velopp¨¦ au LaMP.
En plus des mesures de routine d¨¦j¨¤ en place ¨¤ l¡¯observatoire, la collaboration de plusieurs laboratoires nationaux et internationaux permet de d¨¦ployer des instruments ¨¤ la pointe de la technologie pour la mesure en continu de la composition chimique des gaz et des a¨¦rosols : deux spectrom¨¨tres de masse ¨¤ transfert de protons (PTR-Q-MS du LSCE et PTR-Tof-MS du LaMP), un module CHARON, un Aerosol Composition and Speciation Monitor (ACSM du LSCE/SIRTA) La microphysique du nuage est (distribution des gouttelettes de nuage et contenu int¨¦gr¨¦e en eau du nuage) est mesur¨¦e par les instruments du CNRM, en parall¨¨le des mesures d¨¦j¨¤ effectu¨¦es en continu par le LaMP/OPGC. L¡¯exploration pouss¨¦e du microbiote atmosph¨¦rique combine diff¨¦rentes approches : des mesures optiques directes des bioa¨¦rosols gr?ce ¨¤ un compteur de type WIBS et SwisensPolleno Jupiter et des mesures de biodiversit¨¦ au laboratoire (¨¦tat ¨¦nerg¨¦tique, d¨¦nombrement, analyses phylog¨¦n¨¦tiques) conduites par l¡¯ICCF.
Parmi les participants, figurent des chercheurs renomm¨¦s internationalement en physique et chimie des nuages et leurs ¨¦quipes comme Dominique Van Pinxteren de TROPOS (Leibniz Institute for Tropospheric Research, Allemagne), pour la collecte et l¡¯analyse de la phase aqueuse des nuages ; Kouji Adachi de la Meterological research Institute, Japan pour les analyses pr¨¦cises des propri¨¦t¨¦s physico chimiques des aerosols par microscopie ¨¤ transmission d¡¯¨¦lectrons (TEM). ATMOACCESS a ¨¦galement subventionn¨¦ la venue des ing¨¦nieurs et l¡¯installation d¡¯instruments produits par le secteur priv¨¦ : TSI, fournisseur d¡¯instruments de mesures in situ des a¨¦rosols (concentration totale, distribution en taille) ; DMT (Droplet Measurement Technology), sp¨¦cialis¨¦ dans les mesures in situ des nuages et des propri¨¦t¨¦s biologiques des a¨¦rosols ; PICARRO, pour la mesure des compos¨¦s gazeux atmosph¨¦riques.
Un s¨¦minaire de pr¨¦sentation de la campagne est pr¨¦vu le 25 Avril 2024.