BEAM: The Biophysical Chemistry and
Anthropogenic Modifications of
Atmospheric Water
Scientific Issues and Objectives
The objective of the BEAM ORE is to understand the
processes whereby human activities modify atmospheric
water (aerosols/clouds/precipitation), by observations
focussed on atmospheric water itself, and on associated
atmospheric parameters. The BEAM ORE is associated with
the international network ACCENT (EMEP membership cur-
rrently proceeding).
Specific goals are to document and quantify the impact of
anthropogenic changes in the environment on:
·
the transport and transformation of chemical species in
atmospheric water, and the climatic consequences
·
the chemical composition of the troposphere
·
the structure and functioning of microbial communities
in atmospheric water, and their impact on tropospheric
chemistry.
To achieve these goals, BEAM has organised research around
four topics:
·
cloud sensitivity to environmental variations, and the
impact on the climate
·
the processes of transformation of chemical species in a
heterogeneous phase, and their impact on the oxidising
capacity of the troposphere (atmospheric water as che-
mical reactor, photo-transformation of compounds of
atmospheric interest in the liquid and/or ice phase)
·
the structure and functioning of microbial communities
·
the development of new sensors for atmospheric water
and its physical, chemical and biological components.
Methods and Parameters Measured
The BEAM observatory consists of three measurement stations
in France, at three different altitudes: Cézeaux( 420 m), Opme
(670 m), Puy de Dôme. The parameters measured at Puy de
Dôme (1 465 m) in the cloud phase are: pH, redox potential,
chemical composition (iron speciation, dissolved organic car-
bon, hydrogen peroxide, major inorganic ions, formaldehyde),
conductivity, total micro-organism count, cultivable bacteria
and fungi, total count of metabolically active micro-organisms,
effective cloud radius, total cloud surface, liquid water content.
Meteorological measurements and measurements of gas and
aerosol phases are also carried out.
It will thus be possible to compare events by comparing
measurements that are made in the following conditions:
·
during the day / at night
·
polluted (continental air mass) / relatively unpolluted
Lettre pigb-pmrc France n°18 - Changement global
BEAM : Biophysicico-chimie de l'Eau
Atmosphérique et Modifications
anthropiques
Problématique scientifique et objectifs
L'ORE BEAM a pour objectif la compréhension des processus
d'évolution de l'eau atmosphérique (aérosols / nuages / pré-
cipitations) sous l'influence des activités humaines en obser-
vant l'entité eau atmosphérique et les paramètres atmosphé-
riques associés. L'ORE BEAM est rattaché au réseau
international ACCENT (labellisation EMEP en cours).
L'objectif de l'ORE BEAM est de documenter et de quanti-
fier l'impact des modifications environnementales d'ori-
gine anthropique :
·
sur le transfert et la transformation d'espèces chimiques
dans l'eau atmosphérique et ses conséquences sur le climat
·
sur la composition chimique de la troposphère
·
sur la structure et le fonctionnement des commu-
nautés microbiennes dans l'eau atmosphérique et leur
impact sur la chimie troposphérique.
Pour atteindre ces objectifs, l'ORE BEAM est organisé
autour de quatre thématiques scientifiques portant sur :
·
la susceptibilité des nuages aux variations environ-
nementales et leur impact sur le climat
·
les processus de transformation des espèces chimiques
en phase hétérogène et leur impact sur la capacité oxy-
dante de la troposphère (l'eau atmosphérique comme
réacteur chimique, la photo-transformation de composés
d'intérêt atmosphérique en phase liquide et/ou glace)
·
la structure et le fonctionnement des communautés
microbiennes
·
le développement de nouveaux capteurs pour l'eau
atmosphérique et ses composants physiques, chi-
miques et biologiques.
Stratégie et paramètres mesurés
L'ORE BEAM se compose de 3 stations de mesure en France à
3 altitudes différentes : Cézeaux (420 m), Opme (670 m),
Puy de Dôme (1 465 m). Les paramètres mesurés au Puy de
Dome en phase nuage sont les suivants : pH, potentiel redox,
composition chimique (spéciation du Fer, carbone organic
dissous, peroxide d'hydrogène, ions majeurs inorganiques,
conductivité, formaldehyde), micro-organismes, bactéries cul-
tivables et champignons, rayon effectif des goutelettes, sur-
face totale des goutelettes, contenu du nuage en eau liquide,
En complément sont réalisées des mesures météorolo-
giques, des mesures en phases gaz et phase aerosols.
Il est ainsi possible de comparer des événements par
comparaison des mesures :