La recherche sur les VOCs utilise donc les mêmes infrastructures scientifiques quecelles utilisées pour le cycle du carbone, mais elle suppose des équipements de mesure plus sensibles car les VOCs ne sont présents dans l’atmosphère qu’en toutes petites quantités, beaucoup moins que le gaz carbonique. Il y a actuellement à peu près 400 moles de CO₂ par million de moles d’air dans un échantillon atmosphérique (l’unité est le ppm). Pour prendre une image, cela représente une choppe de 40 cl dans un volume d’un mètre cube. Les VOCs, eux, se mesurent en part par milliard (ppb, billion en anglais). C’est mille fois moins ! On parle alors de « gaz trace » et il faut des machines sophistiquées pour les quantifier. Les chercheurs de Gembloux utilisent un spectromètre de masse, installé dans une roulotte de chantier, et qui peut donc être déplacé au gré des milieux que l’on veut étudier. L’équipe de spectrométrie de masse de l’Institut d’Aéronomie Spatiale à Uccle (Crist Amelynck/Niels Schoon) est étroitement liée à ce travail. « A peine dix équipes en Europe sont capables de faire ce type d’études, estime Bernard Heinesch. »

Des composés chimiques très réactifs

Les composés organiques volatils sont des molécules à base de carbone et d’hydrogène, qui sont très volatils donc souvent à l’état gazeux à température ambiante. Un certain nombre de VOCs sont produits par l’activité humaine et traînent une triste réputation d’agent polluant, parfois clairement dangereux pour la santé. C’est le cas du benzène (C₆H₆), par exemple, produit de la combustion d’un fuel d’origine fossile. Mais la grande majorité des VOCs (le rapport est de dix pour un) est d’origine naturelle. Les chercheurs ont ainsi déjà dénombré près deux mille VOCs émis par les plantes. L’isoprène (C₅H₈), par exemple, est un VOC d’origine végétale émis en grande quantité. Certains VOCs sont inodores, d’autres au contraire produisent une odeur particulière. Si une forêt de pins sent si bon en été, c’est parce que ces arbres émettent de l’alpha-pinène. L’odeur si particulière du gazon coupé un dimanche d’été est aussi due à un composé organique volatil (son nom savant est le « cis-3-hexen-1-ol »), de même que la senteur très fraiche qui émane d’une feuille de citronnier, produite par le limonène. Et si les amateurs de vins peuvent apprécier le bouquet d’un grand cru, en promenant leur nez au-dessus du verre, c’est encore grâce aux VOCs.

Dans la nature, chaque plante émet des dizaines de VOCs. On peut supposer que la plupart de ces composés remplissent une fonction biologique. « On pense par exemple, explique Bernard Heinesch, que l’isoprène joue notamment un rôle protecteur dans la photosynthèse. Il permet à la plante de continuer le processus de photosynthèse malgré des températures de feuille élevées. » D’après les connaissances actuelles, c’est le VOC le plus émis par les plantes à l’échelle mondiale.