Des scientifiques du groupe de recherche Sciences du Sol et Géopharmacie de l’Université de Grenade, qui dirige M. Rafael Delgado, ont découvert et caractérisé un nouveau type d’aérosols atmosphériques qu’ils ont dénommés « ibérulithes), et qui pourraient servir à étudier d’intéressantes réactions atmosphériques depuis la Terre.
Les chercheurs M. José Luis Díaz Hernández, de l’Institut Andalou de Recherche et de Formation Agricole, de Pêche, Alimentaire et de la Production Écologique (IFAPA), et M. Jesús Párraga Martínez, du Département d’Édaphologie et de Chimie Agricole de l’Université de Grenade, soulignent que ces ibérulithes se forment dans la troposphère à partir des petits grains minéraux émis du sol du désert et des régions environnantes, surgissent dans l’atmosphère de façon chaotique, captent la vapeur de l’eau qui se condense sur eux et forment de petites gouttes de pluie. « Il est su, ajoutent-ils, que le Sahara est un puissant émetteur de poussière atmosphérique, qui voyage jusqu’à l’Amazone et les régions des Caraïbes, la Floride inclue, et qu’elle arrive également jusqu’au nord de l’Europe, Israël et même l’Himalaya. Ces petits grains minéraux, qui contiennent du fer, du calcium, du souffre et parfois du phosphore, fertilisent les sols, les forêts ainsi que le plancton des océans, des lacs et des mers par où ils passent.
Transportées par l’air
Ces petites gouttes d’eau et de poussière minérale augmentent leur taille à mesure qu’elles en heurtent d’autres et capturent plus de poussière, et se voient soumises à des processus hydrodynamiques caractéristiques. Une fois sèches, elles sont transportées par de puissants courants aériens. Pendant tout ce trajet –qui peut durer plusieurs jours-, il se produit simultanément chez les ibérulithes une série de réactions physicochimiques atmosphériques et de processus, comme l’incorporation de SO2 provenant de zones volcaniques (les Canaries), ou l’adhésion d’organismes planctoniques, de virus et de sels marins sur la superficie de l’ibérulithe immature lorsqu’il se rapproche de la zone atlantique du Portugal, du Maroc et du Golfe de Cadix. Les images des ibérulithes par microscopie électronique, réalisées dans le Centre d’Instrumentation Scientifique de l’UGR, sont très nouvelles et démontrent clairement tout cela.
Les processus hydrodynamiques générés mécaniquement dans ces minuscules gouttes d’eau avec poussière en modèlent la forme jusqu’à ce qu’elles se convertissent en une nouvelle particule d’aérosol atmosphérique appelée ibérulithe qui présente un vortex et qui ressemble à une micropomme (microsphérulithe). Les chercheurs soulignent que, bien évidemment, « le fait de les ramasser à Grenade n’exclut pas que, dû à la pesanteur, les plus grands tombent sur la superficie terrestre avant d’arriver ici. »
Nouveauté de la découverte
Cette découverte a été récemment publiée dans la prestigieuse revue « Geochimica et Cosmochimica Acta», une des revues présentant le taux le plus élevé d’impact dans le secteur Geochemistry & Geophysics du journal Citation Reports.
L’importance de la découverte, commente le professeur Párraga, est que « l’atmosphère nous envoie un ‘cadeau’ manufacturé par elle-même, qui nous dit que les lois de la nature sont capables de tirer du chaos des formes plus belles et structurées internement malgré le régime turbulent dans lequel elles ont été créées.
Cette recherche, qui a duré six ans, a d’un côté révélé complètement les mécanismes de formation des ibérulithes (en en délimitant les dimensions maximales et minimales), mais ce dont on n’est par sûrs c’est s’ils pourraient servir comme marqueurs environnementaux ou paléoclimatiques, ou bien changer les modèles de transfert radioactif dans l’atmosphère. On devrait même en tenir compte dans les processus de formation des sols méditerranéens, car le taux d’incorporation de poussière dans les sols dans cette zone est approximativement de 23 grammes par mètre carré et par année. « Cela pourrait être une des raisons qui expliquent que les sols méditerranéens sont très différents des autres sols du monde », expliquent les auteurs.
Finalement, les scientifiques tirent comme conclusion de ce travail que les ibérulithes « représentent l’évidence même de la théorie hydrodynamique appliquée aux interactions de gouttes d’eau et de particules de poussière qui sont à l’origine de morphologies avec un vortex qui, jusqu’à présent, ont été confinées et expliquées dans des études de laboratoire ».
Photo 1 : Ensemble d’ibérulithes observés au microscope optique. On distingue la couleur rosée, la forme de sphérule (microsphérule) et le vortex (ibérulithe inférieur).
Photo 2 : Ibérulithe observé au microscope électronique (SEM).
Référence:
– M. José Luis Díaz Hernández. Section de Ressources Naturelles de l’IFAPA (Junte andalouse). Tél. : 34 958 895310. Courriel : josel.diaz@juntadeandalucia.es
– M. Jesús Párraga Martínez : Département d’Édaphologie et de Chimie Agricole de l’Université de Grenade. Tél. : 34 958 246381. Courriel : jparraga@ugr.es