La présence d'un cycle hebdomadaire dans l'abondance d'un constituant atmosphérique est une empreinte typique de la nature anthropique de ses sources d'émission. Cependant, alors que l'ammoniac (NH3) est principalement émis par les activités humaines, un cycle hebdomadaire n'a jamais été détecté dans son abondance à grande échelle.
Sur la base des colonnes totales de NH3 mesurées par le sondeur satellitaire IASI, nous avons mis en évidence pour la première fois la présence d'un effet du week-end sur les principales régions sources agricoles en Europe. Cet effet est le plus prononcé dans le nord-ouest de l'Europe (Belgique, Pays-Bas, nord-ouest de l'Allemagne) et en Bretagne, mais il est également présent, dans une moindre mesure, dans les vallées du Pô et de l'Èbre.
Le cycle hebdomadaire principal consiste en une diminution des abondances à partir du vendredi-samedi, des minima observés le dimanche-lundi, et une augmentation des abondances pendant les autres jours de la semaine.
Emissions provenant de la gestion du fumier
Une diminution de 15 % par rapport à la moyenne hebdomadaire est observée lors des observations du dimanche au lundi dans le nord-ouest de l'Europe (cf. figure 2). La comparaison avec les inventaires d'émissions suggère que cette réduction est due à un cycle hebdomadaire des émissions provenant de la gestion du fumier.
La fertilisation des champs ayant lieu de préférence pendant les jours de la semaine. Ceci est cohérent avec le fait que le dimanche soit le jour de repos traditionnel en Europe mais aussi avec les réglementations interdisant l'épandage de fumier le dimanche dans plusieurs régions comme la Flandre (Belgique) et la Bretagne (France).
Comparaison avec des données in situ
Le cycle hebdomadaire rapporté par IASI est confirmé par les concentrations de NH3 mesurées in situ par le réseau national de surveillance de la qualité de l'air aux Pays-Bas, qui fournit des observations chaque heure pour huit sites répartis dans le pays. Les variations quotidiennes au cours de la semaine révèlent un cycle hebdomadaire marqué pour chaque site individuel, avec des minimas également observés le dimanche-lundi.
Saisonnalité du cycle hebdomadaire
L'effet week-end identifié présente une forte variabilité saisonnière, avec deux pics, l'un au printemps et l'autre en été, coïncidant avec les deux principales périodes de fertilisation (figure 3). Au printemps, une réduction du dimanche au lundi allant jusqu'à 53 et 26 % est observée dans les colonnes satellitaires de NH3 et les concentrations in situ, respectivement, étant donné que la fertilisation détermine en grande partie les abondances de NH3 à cette période de l'année.
Les futures missions satellitaires, offrant des mesures chaque heure, permettront une meilleure caractérisation des variations à courte échelle temporelle de l’ammoniac. Ces informations sont cruciales pour mieux représenter l'évolution atmosphérique de ce composé et ainsi mieux évaluer ses impacts sur la santé humaine et l'environnement.
Référence
Van Damme, M., Clarisse, L., Stavrakou, T., Wichink Kruit, R., Sellekaerts, L., Viatte, C., Clerbaux, C. and Coheur, P.-F. On the weekly cycle of atmospheric ammonia over European agricultural hotspots, Scientific Reports, 12, 12327, https://doi.org/10.1038/s41598-022-15836-w, 2022.
