Chaque période des fêtes, les Américains achètent près de 30 millions d’arbres de Noël vivants. De nombreuses familles aiment non seulement avoir un arbre vivant à l’intérieur de leur maison, mais aussi sentir le parfum frais qu’il crée. Cette odeur provient de produits chimiques appelés composés organiques volatils (COV). Cependant, on sait peu de choses sur les quantités émises et sur leurs impacts sur la santé.
« Notre nez est un bon capteur chimique », a déclaré Dustin Poppendieck, ingénieur environnemental au National Institute of Standards and Technology (NIST). « Nous savons que ces arbres émettent quelque chose, et la question devient alors : quelle est l’ampleur de cette source ? Nous voulions explorer quels produits chimiques sont émis et en quelle quantité, et placer cela dans le contexte d’autres sources de produits chimiques dans un maison », a-t-il déclaré.
Pour répondre à ces questions, Poppendieck et ses collègues du NIST ont pris un type courant d’arbre de Noël, un sapin de Douglas, et l’ont enfermé dans une chambre. Ils ont ensuite mesuré la quantité et le type de COV émis pendant 17 jours. Ils ont également étudié si les COV réagissaient avec d’autres composants de l’air intérieur pour créer de nouveaux composés.
Les conclusions de l’équipe ont été publié dans la revue Environnements intérieurs.
L’odeur fraîche communément associée aux arbres de Noël provient d’un groupe de COV appelés monoterpènes, que l’on retrouve également dans les assainisseurs d’air, les bougies et certains produits de soins personnels. À l’extérieur, les conifères, le groupe de plantes qui comprend la plupart des arbres de Noël, libèrent des monoterpènes et peuvent affecter la qualité de l’air extérieur. Mais on sait peu de choses sur la quantité de monoterpène libérée lorsqu’un arbre est abattu et placé à l’intérieur.
Des études montrent également que les monoterpènes peuvent réagir avec l’ozone. L’ozone dans la haute atmosphère sert de barrière protectrice contre le soleil. Au niveau du sol, l’ozone est créé par des réactions chimiques avec la lumière et peut provoquer des symptômes tels que de la toux et une irritation de la gorge. L’ozone réagit également facilement avec d’autres produits chimiques présents dans l’air pour former de nouveaux composés. Ainsi, les chercheurs souhaitaient observer les effets de l’ozone en présence d’un arbre d’intérieur.
Ils l’ont placé dans une chambre à environnement contrôlé, où ils ont pu mesurer les produits chimiques émis par l’arbre en temps réel. À l’aide d’une technique capable de détecter les composés organiques en suspension dans l’air, connue sous le nom de spectrométrie de masse par réaction de transfert de protons (PTR-MS), ils ont mesuré les COV émis sur une période de 17 jours.
Dans leur expérience, les chercheurs ont simulé un environnement domestique. Ils ont décoré l’arbre dans une configuration d’éclairage typique des fêtes et y ont projeté des lumières vives pour imiter le cycle jour-nuit. Ils éteignaient les lumières toutes les 12 heures et arrosaient l’arbre tous les jours. Ils ont introduit de l’air extérieur à un rythme typique pour les ménages et ont mesuré en permanence les produits chimiques présents dans l’air intérieur.
Les monoterpènes étaient les COV les plus abondants émis par l’arbre. Ils ont culminé le premier jour avant de diminuer significativement le troisième jour. Leur concentration était initialement au même niveau que celle d’un assainisseur d’air branché ou d’une maison nouvellement construite avant de chuter rapidement de près de 10 fois par rapport à sa quantité initiale, a déclaré Poppendieck. Les chercheurs ont détecté 52 types distincts de monoterpènes.
Les chercheurs ont ensuite injecté de l’ozone dans la chambre pour voir comment cela affectait la chimie de l’air intérieur. Ils ont découvert que l’ozone réagissait avec les monoterpènes, formant des sous-produits tels que le formaldéhyde, un autre type de COV, ainsi que d’autres produits chimiques réactifs. La concentration de monoterpènes a encore diminué avec l’introduction de l’ozone, tandis que les niveaux de formaldéhyde ont augmenté, ce qui a eu un impact sur la chimie de l’air intérieur. Cependant, la quantité de formaldéhyde créée était relativement faible, soit environ une partie par milliard. Les maisons américaines typiques ont des concentrations de formaldéhyde allant de 20 à 30 parties par milliard.
Pour les personnes sensibles aux COV, les arbres de Noël pourraient être une cause possible de larmoiement des yeux et du nez, surtout lorsqu’ils sont initialement ramenés à l’intérieur. Dans ce cas, suggère Poppendieck, ouvrir une fenêtre près de l’arbre réduira l’exposition. De plus, les arbres nouvellement coupés peuvent être laissés à l’extérieur ou dans un garage pendant trois jours avant de les rentrer dans la maison, car la force d’émission diminue naturellement avec le temps.
« Mais pour la plupart des gens », a déclaré Poppendieck, « cela ne devrait pas être une préoccupation majeure. Je vais toujours avoir un sapin de Noël chez moi. »
Plus d’information:
Dustin Poppendieck et al, Jingle bells, quelles sont ces odeurs ? Émissions intérieures de COV d’un sapin de Noël vivant, Environnements intérieurs (2023). DOI : 10.1016/j.indenv.2023.100002