Transformations photo-biologiques des composés organiques dans les nuages – OPTIC

Les transformations dans les gouttelettes de nuage sont induites par la lumière et la présence d’espèces oxydantes et ont un effet avéré sur la chimie atmosphérique. A ces processus abiotiques s’ajoutent l’effet des microorganismes détectés dans les nuages : des études ont révélé l’importance potentielle des processus microbiologiques sur la chimie atmosphérique. Ces derniers utilisent la matière organique dissoute (DOM) comme substrat pour l’activité métabolique et dégradent également les oxydants. Les transformations photochimiques et biologiques entraînent une modification de la composition de la DOM et, par conséquent, une variation des propriétés physico-chimiques des aérosols libérés après l’évaporation des nuages avec un impact sur la formation des nuages et sur l’équilibre radiatif terrestre. Il est donc essentiel d’intégrer les transformations chimiques et biologiques dans les nuages à l’étude des processus climatiques, à travers une approche multidisciplinaire.
L’objectif de mon projet est de comprendre l’impact de l’activité microbienne et de la lumière sur la chimie des nuages et, par conséquent, sur l’atmosphère. J’aborderai cette étude en combinant différentes approches : campagnes sur le terrain, expériences en laboratoire et modélisation. En utilisant la spectrométrie de masse à haute résolution (FT-ICR MS), je vais dans un premier temps améliorer la caractérisation de la composition de l’eau des nuages par l’analyse d’échantillons prélevés dans des conditions contrastées. Ensuite, j’évaluerai l’impact des microorganismes sur toute la composition de la DOM, à travers l’incubation d’échantillons réels d’eau nuageuse et l’identification des composés ciblés, dont j’étudierai la biodégradation. Enfin, ces transformations microbiennes seront implémentées dans un modèle de chimie des nuages pour évaluer leurs effets dans un environnement multiphasique.
Ces résultats seront essentiels pour évaluer l’effet des microorganismes sur la chimie atmosphérique.