Gaz de schiste: des pics d’ozone en hiver

Le 02 octobre 2014 par Romain Loury
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Dans le bassin d'Uintah, l'ozone bat des records
Dans le bassin d'Uintah, l'ozone bat des records
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En hiver, des pics d’ozone, bien plus élevés que ceux d’été en milieu urbain, sont observés à proximité des puits de gaz de schiste américains. Incompris jusqu’à ce jour, ce phénomène vient de trouver une explication, lors de travaux publiés mercredi dans la revue Nature.

 

Avec seulement 50.000 habitants, le bassin d’Uintah, zone d’extraction de gaz de schiste située dans l’Utah, parvient à des pics d’ozone qui écrasent ceux observés à Los Angeles. En 2013, il a ainsi connu 49 jours au-dessus des critères nationaux de qualité de l’air (75 parties par million, ppm), contre 28 jours pour la mégapole californienne.

Autre différence, Los Angeles dépasse à peine les 100 ppm, tandis que le bassin d’Uintah frôle souvent les 150 ppm. Et ces pics ne surviennent pas au même moment de l’année: en ville, ils se produisent pour la plupart en été, tandis que tous ceux qu’a connus le bassin en 2013 étaient hivernaux. Un paradoxe que Peter Edwards, du Earth System Research Laboratory de Boulder (Colorado), et ses collègues viennent d’expliquer grâce à leurs modélisations chimiques.

A température froide et en l’absence de vent, les COV dégagés par les puits stagnent au niveau du sol, y atteignant des concentrations très élevées. Directement dégradés par la lumière, ils se transforment en «composés carbonyles», molécules oxydantes facilitant la production d’ozone par les oxydes d’azote. Ce qui n’est pas le cas en ville, où les COV n’agissent que pour éliminer le monoxyde d’azote (NO) –qui permet la dégradation de l’ozone.

La neige intensifie la lumière

L’ozone hivernal se forme donc par des voies différentes: plus grande concentration de COV liée à de basses températures, plus faible teneur en oxydes d’azote. Et si la dégradation des COV devient si massive, c’est en raison d’une forte intensité lumineuse, du fait de la réverbération par la neige.

Celle-ci est d’ailleurs un élément crucial du processus. Les VOC étaient aussi abondants lors des hivers 2012,  2013 et 2014, mais ce n’est que ces deux dernières années que l’ozone a connu de hauts niveaux. Explication: le bassin Uintah a connu un hiver 2012 quasiment sans neige.

Selon l’Agence de protection de l’environnement (EPA), 62% des oxydes d’azote et 97% des COV mesurés dans l’air du bassin d’Uintah proviennent des puits de gaz de schiste.



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