Composes Organiques Volatils (COV)

Une fois libérés dans l’air, les COV subissent des transformations chimiques ou photochimiques.

Le temps de vie des COV dans l’air est de l’ordre de la minute à plusieurs heures. Du fait de leur forte réactivité les COV jouent un rôle important dans la chimie de l’atmosphère. En effet, ils modifient les propriétés oxydantes de l’atmosphère et participent à la formation de polluants secondaires comme l’ozone et les particules fines (aérosols organiques secondaires) qui constituent des préoccupations majeures à l’heure actuelle pour la qualité de l’air.

Les sources naturelles de COV dans l’atmosphère sont les sols, les sédiments, les océans, les animaux, et la végétation. Cette dernière est la source la plus importante et représente à elle seule 98% des émissions naturelles, Les points qui seront abordés sont les suivants : d’abord nous présenterons les espèces majeures émises dans l’atmosphère, puis comment ces molécules sont synthétisées dans la plante (biosynthèse), les facteurs environnementaux qui contrôlent les émissions, la modélisation de ces émissions et le devenir de ces COV dans l’atmosphère avec les principales espèces oxydantes de l’atmosphère.

Principaux COV émis par la végétation

Les plantes produisent des centaines de milliers de composés organiques qui vont être essentiels ou non à leur développement. Parmi ces composés une petite fraction, les composés les plus volatils, sont libérés dans l’air. Les composés émis forment un ensemble très hétérogène comprenant de nombreux groupes chimiques (alcanes, aclènes, aldéhydes, cétones, éthers, alcools. . . )

Les composés que l’on retrouve le plus communément dans les émissions par les plantes sont les terpènes ou terpénoïdes. Le terme terpénoïde regroupe les terpènes oxygénés et les terpènes non-oxygénés. Les composés de cette famille sont appelés hémiterpène (C5), monoterpène (C10), ou sesquiterpène (C15) selon leur nombre d’atomes de carbone. Au-delà de 15 atomes de carbone les terpènes ne sont généralement plus considérés comme volatils.

Rôles de la production et de l’émission des COV

Pour les plantes, les COV jouent essentiellement un rôle de défense, de protection et de communication. La composition des émissions est souvent complexe et la fonction de chaque composé n’est souvent pas connue. Le rôle de l’isoprène n’est toujours pas clairement démontré mais il semblerait qu’il soit une protection contre des températures élevées. En effet, Singsaas et al. (1997) ont montré que la fumigation d’isoprène permettait à certaines plantes émettrices d’isoprène de supporter des températures plus élevées et d’éviter une altération des fonctions photosynthétiques.

Les rôles des monoterpènes et sesquiterpènes sont nombreux et spécifiques pour certains composés. Ils peuvent agir comme une défense directe ou indirecte contre un herbivore ou un pathogène (Gershenzon and Croteau, 1991). Un exemple particulièrement marquant est celui des feuilles de maïs qui n’émettent habituellement pas de terpènes, et qui activent leur production lorsque la plante est consommée par une chenille. La production de COV est déclenchée ici par la

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