Analyse des gaz à effets de serre
Les gaz à effet de serre (GES) jouent un rôle crucial dans le réchauffement climatique, car ils piègent la chaleur dans l’atmosphère terrestre, contribuant ainsi à l’augmentation des températures globales. Parmi les principaux GES figurent le dioxyde de carbone (CO₂), le méthane (CH₄), les oxydes d’azote (NOₓ) et la vapeur d’eau. Leur concentration croissante résulte principalement des activités humaines, telles que la combustion de combustibles fossiles, l’agriculture et la déforestation. La compréhension de ces gaz et de leur impact sur le climat est essentielle pour développer des stratégies efficaces de réduction des émissions et atténuer le changement climatique. Dans cette optique, l’analyse précise des GES est indispensable pour évaluer les sources d’émission et leur contribution au phénomène global du réchauffement.
Le domaine :
Les Gaz à Effet de Serre dans les sols
Les gaz à effet de serre (GES) circulent entre les sols et l’atmosphère et sont issus des activités microbiennes des mirco-organismes présents dans la nature (photosynthèse, méthanogénèse, dénitrification).
Les chercheurs portent un intérêt particulier à l’étude des variations des flux des GES dans les sols.
Gaz à effet de serre dans la troposphère
Les oxydes d’azote (NO, NO₂ et N2O) contribuent beaucoup à l’échauffement global (GES) et sont probablement la cause de l’augmentation de l’ozone troposphérique.
Gaz à effet de serre dans les sols
Les lieux où les GES circulent sont appelés réservoirs. S’ils émettent plus de GES qu’ils n’en absorbent, ils sont appelés sources. Dans le cas contraire (absorption massive de GES), il s’agit de puits.
Techniques de mesure des GES
Des « cols » sont fixés dans les sols (réservoirs) à environ 80 mm de profondeur 24 heures avant la mesure, ensuite une chambre est fixée sur ce col.
Deux types d’analyse existent pour mesurer les GES :
- Méthode manuelle avec prélèvement en headspace de la chambre avec une seringue pour une mesure post-pélèvement en laboratoire
- Méthode de mesure en boucle fermée où l’analyseur de gaz est directement relié à la chambre
Calcul des flux de sols
Les chambres peuvent être fixées ou transportées afin de mesurer plusieurs parcelles de sols. Les variations de concentration en GES sont mesurées, puis ces variations sont divisées par une surface et un intervalle de temps pour obtenir un flux.
Analyse par FTIR
L’analyseur FTIR Gasmet® DX4015 a été utilisé pour surveiller la production, la consommation et l’échange atmosphérique des gaz à effet de serre, comme CO₂, CH₄ et N₂O ; tous les trois sont des composants majeurs des cycles biogéochimiques. Ces gaz sont relâchés et absorbés par microbes du sol dans l’Arctique.
Mesure de traces de NOx
Le système d’analyse Ecophysics CraNOX II intègre un analyseur doté d’une chambre à double réaction et d’une préchambre, associé à un convertisseur photolytique PLC 860, un analyseur d’ozone, ainsi qu’une unité de calibrage. Cet ensemble permet des mesures précises de NO, NO₂ et O₃ dans l’air pur, avec une sensibilité pouvant atteindre des niveaux de ppt. Début 2023, un nouvel instrument a été introduit par Ecophysics, capable de mesurer simultanément NO, NO₂ et NH₃ à des concentrations inférieures au ppb (sub-ppb)
