La troposphère, la couche la plus basse de l’atmosphère de notre planète, contient les trois quarts de l’air. L’air est un mélange de gaz, dont la majorité est d’origine naturelle. L’air contient également une quantité considérable de polluants atmosphériques d’origine humaine, dont certains sont dangereux à respirer et d’autres contribuent au réchauffement de la planète. Outre l’eau dans ses trois phases (liquide, solide et gazeuse), la troposphère contient des particules solides appelées aérosols.
La majorité de la composition sèche de l’atmosphère est constituée d’azote et d’oxygène. Outre l’argon et le dioxyde de carbone, elle contient des traces d’autres gaz, dont l’hélium, le néon, le méthane, le krypton et l’hydrogène (NASA).
Gaz
L’azote (N2) est le gaz naturel le plus répandu et constitue environ 78 % de l’air. L’oxygène (O2) est le deuxième gaz le plus abondant, avec environ 21 %. L’argon (Ar) est le troisième gaz le plus abondant, représentant 0,93 % de l’atmosphère. Le dioxyde de carbone (CO2), le néon (Ne), l’hélium (He), le méthane (CH4), le krypton (Kr), l’hydrogène (H2), le protoxyde d’azote (NO), le xénon (Xe), l’ozone (O3), l’iode (I2), le monoxyde de carbone (CO) et l’ammoniac (NH3) sont également présents à l’état de traces dans l’atmosphère.
Eau vaporisée
En raison du cycle de l’eau, la quantité d’eau dans l’air fluctue continuellement. Dans les régions proches des tropiques, la basse troposphère peut contenir jusqu’à 4 % de vapeur d’eau (H2O), alors que les régions polaires n’ont que des traces de vapeur d’eau.
Avec l’augmentation de l’altitude, la concentration de vapeur d’eau diminue considérablement. La haute troposphère contient moins de vapeur d’eau que l’air à la surface, tandis que la stratosphère, la mésosphère et la thermosphère ne contiennent aucune vapeur d’eau.
Aérosols
Les aérosols sont des particules solides microscopiques présentes dans l’air, telles que la poussière, le sel marin, les cendres des volcans en éruption ou les feux de forêt. La majorité de ces particules sont de taille minuscule. D’autres sont suffisamment visibles. Les aérosols influencent le climat en contribuant à la formation des nuages et en faisant de l’ombre à la terre en dispersant ou en absorbant la lumière du soleil.
Les particules s’échappant des cheminées et des tuyaux d’échappement, la fabrication et l’utilisation intensive de moteurs à combustion ont augmenté le nombre d’aérosols dans l’atmosphère au cours du siècle dernier. La combustion du bois et d’autres substances libère également des particules dans l’atmosphère.
Chimie de l’environnement
L’air, comme tout ce qui existe sur Terre, est composé de produits chimiques. Par le biais de réactions chimiques, les produits chimiques présents dans l’air interagissent fréquemment entre eux ou avec d’autres produits chimiques provenant de la surface de la Terre. Nombre de ces réactions chimiques contribuent au maintien d’écosystèmes sains et sont essentielles à la survie des plantes et des animaux.
L’azote gazeux présent dans l’atmosphère ne sert essentiellement à rien, bien qu’il soit nécessaire à la vie sur Terre. Par le biais du cycle de l’azote, l’azote pénètre dans le sol et l’eau, se lie à d’autres éléments et devient disponible pour les organismes vivants.
L’oxygène de l’atmosphère déclenche des réactions d’oxydation qui contribuent à la décomposition des matières et à la libération de nutriments dans les sols. L’oxygène est également utilisé dans la respiration cellulaire des humains et des animaux.
La chimie de la troposphère est également altérée par des composés d’origine humaine qui peuvent avoir des effets néfastes sur la santé humaine et l’environnement. Par exemple :
- Outre le dioxyde d’azote, d’autres composés nocifs tels que le monoxyde de carbone et le dioxyde de soufre sont présents dans les gaz d’échappement des véhicules. Le dioxyde d’azote se combine à l’oxygène de l’air pour produire de l’ozone troposphérique, qui endommage les cellules végétales et animales.
- Les poumons des humains et des animaux sont endommagés par le smog, qui est principalement composé d’ozone et de particules de carbone (suie) provenant des centrales électriques au charbon.
- En outre, les usines qui brûlent des combustibles fossiles émettent des dioxydes de soufre et d’azote, qui interagissent avec l’eau pour former des pluies acides. Les pluies acides endommagent les écosystèmes naturels et artificiels.
De quoi est composé l’air?
Voici une liste des principaux composants gazeux de l’atmosphère et de leurs fonctions :
1. Azote
78 % de l’air de l’atmosphère est constitué d’azote. Par le biais du cycle de l’azote, l’azote est transporté vers les plantes, les animaux et l’environnement.
2. Oxydes d’azote
Les polluants atmosphériques qui contribuent à la création d’ozone comprennent les oxydes d’azote. Lorsqu’ils se combinent aux gouttelettes d’eau dans l’air, ils produisent de l’acide nitrique, qui est un composant des pluies acides.
3. Oxygène
L’atmosphère est composée de 21 % d’oxygène. Il est très réactif, forme des composés avec une grande variété d’autres produits chimiques et est nécessaire à la respiration des organismes vivants.
4. Ozone
L’ozone dans la troposphère est un sous-produit de l’activité humaine. La couche d’ozone stratosphérique est essentielle à la survie de la vie à la surface de la Terre.
5. Argon
L’argon représente environ 1 % de l’atmosphère et provient essentiellement de la décomposition du potassium dans la croûte terrestre. Ce gaz est inerte, ce qui signifie qu’il ne réagit pas avec d’autres substances.
6. L’eau sous forme de vapeur
Les trois phases de l’eau circulent dans les systèmes terrestres : solide, liquide et gazeuse. La vapeur d’eau atmosphérique est un gaz à effet de serre en raison de sa propension à piéger la chaleur.
7. Dioxyde de carbone
Le dioxyde de carbone représente environ 0,03 % de l’atmosphère à l’état naturel, mais sa concentration augmente en raison de la combustion de combustibles fossiles. Le dioxyde de carbone est utilisé par les plantes et les eubactéries au cours de la photosynthèse. Par la respiration, les humains, les autres créatures et les plantes ajoutent de l’oxygène à l’air. Le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre qui piège la chaleur.
8. Monoxyde de carbone
Le monoxyde de carbone présent dans l’atmosphère provient de la combustion de carburant dans les automobiles, des volcans et des feux de forêt. Ce gaz est nocif.
9. Méthane
Les décharges, le bétail et son fumier, ainsi que les puits de pétrole et de gaz, libèrent du méthane dans l’atmosphère. Le dioxyde de carbone est également produit lors de la décomposition des matières organiques. C’est un gaz qui piège la chaleur dans l’atmosphère.
10. Oxydes de soufre
La combustion du charbon et du pétrole produit des oxydes de soufre. De plus, ce gaz est libéré par les volcans. Les oxydes de soufre se combinent aux gouttelettes d’eau atmosphériques pour former de l’acide sulfurique, qui est un composant des pluies acides.
Articles Similaires:
- De quoi est composé l’atmosphère terrestre?
- De quoi est composé l’oxygène?
- Comment le carbone brûle-t-il dans l’air?
- De quoi est composé l’hélium?
- Différence entre oxygène et dioxygène?
- De quoi est composé le formol?
- De quoi est composé le kérosène?
- De quoi est constituée la vapeur d’eau?
- De quoi est composé le silicium?
- De quoi est composé l’acier?
