Modélisation de la formation et de la diffusion des ATF dans l'atmosphère

En collaboration avec l'Office fédéral de l'environnement et l'Université de Berne, l'Empa a étudié la manière dont l'acide trifluoroacétique se forme dans l'atmosphère et parvient de là dans les eaux par le biais des précipitations. L'étude a combiné une période de comptage de trois ans avec des échantillons d'eau archivés des dernières décennies et un modèle atmosphérique. Résultat : l'apport de ce produit chimique dans l'environnement s'est multiplié au cours des dernières décennies - et continuera d'augmenter à l'avenir.

La classe de substances des PFAS comprend des milliers de composés chimiques. La libération, la propagation, l'accumulation et les effets de nombreux PFAS font l'objet de recherches en cours. L'acide trifluoroacétique (ATF) en fait partie. La plus petite molécule de la famille des PFAS est le produit de la dégradation de différentes substances telles que les gaz propulseurs et les réfrigérants. Une étude commune menée par des chercheurs de l'Empa en collaboration avec l'Office fédéral de l'environnement (OFEV) et l'Université de Berne s'est penchée sur la question de savoir où et comment le TFA se forme dans l'atmosphère et quelles sont les quantités de cette substance qui parviennent dans les eaux. Le groupe d'étude a modélisé les voies de formation et de transport des TFA dans l'atmosphère et les a comparées aux mesures de ATF effectuées dans des échantillons environnementaux.

Une nouvelle augmentation est attendue

Selon un communiqué de presse de l'Empa, les résultats de l'étude montrent que les concentrations de TFA dans les précipitations et les eaux de surface se sont multipliées au cours des dernières décennies. Selon les chercheurs, cela est dû en premier lieu à l'utilisation accrue de ce que l'on appelle les hydrofluorooléfines (HFO). Ces gaz fluorés servent de réfrigérants et de propulseurs et remplacent dans ce rôle les hydrofluorocarbures (HFC). Contrairement aux HFC, qui ont une longue durée de vie, les HFO se décomposent rapidement dans l'atmosphère - notamment en ATF. «Comme l'utilisation des HFO dans les installations de réfrigération et de climatisation continue d'augmenter, nous partons du principe que les apports de ATF vont eux aussi augmenter à l'avenir», explique Stefan Reimann, chercheur de l'Empa au laboratoire «Substances étrangères à l'air / Techniques environnementales». Selon l'étude, la dégradation des produits phytosanitaires constitue une autre source majeure d'AGT. Le lieu final d'accumulation de l'acide fluoré persistant serait donc aussi l'océan.

Les chercheurs supposent l'existence d'autres précurseurs et voies de formation

En plus des réponses qu'elle apporte, l'étude soulève également de nouvelles questions, car le modèle utilisé par le groupe de projet n'explique qu'environ deux tiers de l'apport atmosphérique total de ATF mesuré. Les auteurs en concluent qu'il existe probablement d'autres précurseurs et voies de formation qui ne sont pas encore connus. Le fait que même dans les échantillons historiques de précipitations, le ATF ait été mesuré à des concentrations moindres, alors que les précurseurs connus ne sont utilisés que depuis les années 1990, plaide également en faveur de cette estimation.

Construction de l'étude

Selon l'Empa, l'OFEV a analysé pendant trois ans des échantillons de précipitations et d'eaux de surface pour y détecter le TFA et a également fait appel à des échantillons d'eau archivés jusqu'en 1984. Parallèlement, les chercheurs de l'Empa ont élaboré un modèle de l'apport atmosphérique de TFA. «Nous modélisons les précurseurs connus des TFA, leurs voies de dégradation et leurs produits intermédiaires, ainsi que le dépôt des TFA ainsi formés, à la fois par les précipitations et directement sur les surfaces», explique Stephan Henne, chercheur à l'Empa et premier auteur de l'étude. Selon Henne, le modèle complexe permet de faire des prévisions sur de longues périodes, et ce avec une haute résolution spatiale et temporelle.