Comprendre la Chimie: Atmosphère, Eau et Vie

Chimie atmosphérique: pluies acides et smog

Dans l'air, il y a une variété de produits chimiques. Souvent, ces produits chimiques se combinent les uns avec les autres par des réactions chimiques, créant de nouvelles substances chimiques. Ce phénomène est appelé « chimie atmosphérique ».

L'atmosphère terrestre est composée de différentes couches. La couche la plus basse est appelée la troposphère. Nous vivons dans la troposphère. Certains produits chimiques présents dans l'air proviennent de la pollution.

La majeure partie du gaz dans notre atmosphère est de l'azote. Environ 4/5 de l'air est composé d'azote. Mais qu'en est-il du 1/5 restant ? Presque tout le reste est de l'oxygène, essentiel à notre respiration. Il y a aussi de petites quantités d'autres gaz, appelés gaz à effet de serre, qui emprisonnent la chaleur du soleil dans notre atmosphère. La Terre serait très froide sans ces gaz à effet de serre. Le dioxyde de carbone et le méthane sont deux gaz à effet de serre importants.

Certains de ces produits chimiques atmosphériques sont des polluants. Lorsque nous brûlons du charbon dans une usine ou utilisons de l'essence dans nos voitures, nous générons de la pollution atmosphérique. Le charbon et le pétrole contiennent du soufre. Lorsqu'ils sont brûlés, ils sont convertis en produits chimiques appelés oxydes de soufre. Lorsque ceux-ci se mélangent avec des gouttelettes d'eau dans l'air, ils peuvent se transformer en acide sulfurique. Ces gouttelettes acides peuvent retomber au sol sous forme de pluies acides.

Les voitures et les camions émettent également des substances chimiques appelées oxydes d'azote. Les oxydes d'azote se combinent avec d'autres produits chimiques pour former du smog. Ils contribuent également à la formation d'acide nitrique, un autre acide présent dans les pluies acides.

Chimie aquatique et géochimie

La connaissance de l'origine et des processus des composants chimiques dans les systèmes aquatiques permet de comprendre le fonctionnement des écosystèmes et d'évaluer l'impact des activités humaines. L'analyse de la composition chimique de l'eau, des sédiments et des organismes permet :

• L'établissement de normes définissant la santé des systèmes aquatiques.
• La déduction de l'origine des composants chimiques dans le système.
• L'étude du mouvement des masses d'eau de surface et des sédiments dans les zones côtières.

La géochimie est également un outil important, car elle fournit des détails spécifiques sur la durée, la quantité, la conservation ou la dégradation de divers éléments, tels que les métaux lourds et le cycle des éléments nutritifs, qui deviennent souvent des polluants. Ce type d'analyse permet de générer des projets de biorémédiation dans les environnements marins, côtiers et limnologiques.

Biochimie: la chimie du vivant

La biochimie est la science qui étudie les composants chimiques des êtres vivants, en particulier les protéines, les glucides, les lipides et les acides nucléiques, ainsi que d'autres petites molécules présentes dans les cellules. Elle repose sur l'idée que tout être vivant contient du carbone et que les grandes molécules biologiques sont essentiellement composées de carbone, d'hydrogène, d'oxygène, d'azote, de phosphore et de soufre.

C'est la science qui étudie le fondement même de la vie : les molécules qui composent les cellules et les tissus, et qui catalysent les réactions chimiques de la digestion, de la photosynthèse et de l'immunité, entre autres. Le début de la biochimie peut très bien avoir été marqué par la découverte de la première enzyme, la diastase, en 1833 par Anselme Payen. La pierre angulaire de la recherche biochimique se concentre sur les propriétés des protéines, dont beaucoup sont des enzymes.