D’où vient l’odeur des sapins de Noël ? D’une molécule chimique appelée monoterpène, dérivée de l’oxygène.
Des scientifiques ont étudié l’impact de la présence d’un sapin dans une pièce pour savoir si ces monoterpènes pouvaient avoir un impact sur la qualité de l’air.
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D’où vient l’odeur des sapins de Noël ?
Chaque année, alors qu’approche la période des fêtes, les français achètent des centaines de milliers de sapins de Noël, les mettent dans leurs salons et les décorent avec passion et amour.
Et si en France on privilégie les sapins naturels (et pas uniquement à cause de la loi), ce n’est pas seulement parce qu’ils perdent leurs aiguilles et qu’on a une passion pour l’aspirateur et le ménage.
Mais aussi parce qu’on apprécie l’odeur que diffuse les sapins de Noël ! Un parfum particulier, presque unique dans nos modes de vie citadins contemporains. Une odeur qui a aussi ses effets « Madeleine de Proust », et qui peut faire revivre de vieux souvenirs en une fraction de seconde, à un moment totalement inattendu !
Cette odeur émise par les sapins provient de produits chimiques aussi nommé souvent composés organiques volatils, ou COV. Et on savait peu de choses sur les quantités de COV émises par les sapins et sur leurs impacts potentiels sur la santé.
Une étude s’est penchée le sujet : Dustin Poppendieck, ingénieur environnemental au National Institute of Standards and Technology (NIST) et auteur de cette étude, explique :
« Notre nez est un bon capteur chimique. Nous savons que ces arbres émettent quelque chose, et la question devient alors : quelle est la quantité de cette chose ? Nous voulions explorer quels produits chimiques sont émis et en quelle quantité, et replacer cela dans le contexte d’autres sources de produits chimiques dans une maison. »
Pour répondre à ces questions, Dustin Poppendieck et ses collègues du NIST ont pris un type courant d’arbre de Noël, le Douglas, et l’ont placé dans une pièce. Ils ont ensuite mesuré la quantité et le type de COV émis pendant 17 jours consécutifs. Ils ont aussi étudié si les COV réagissaient avec d’autres composants de l’air intérieur pour créer de nouveaux composés chimiques.
Les découvertes de l’équipe ont été publiées dans Science Direct, sous le titre amusant « Jingle bells, what are those smells? » (à lire avec l’air de Jingle Belle Rocks).
Les sapins et leurs monoterpènes observés par les scientifiques
L’odeur fraîche communément associée aux sapins de Noël provient d’un groupe de COV appelés monoterpènes, une classe de terpènes constitués de deux molécules d’isoprène C5H8 ayant pour formule de base (C5H8)2. Des monoterpènes que l’on retrouve également dans les assainisseurs d’air, les bougies et certains produits d’hygiènes.
En extérieur, les conifères libèrent leurs monoterpènes et vont affecter assez peu la qualité de l’air, en dehors de l’odeur. Mais on sait peu de choses sur la quantité de monoterpène libérée lorsqu’un arbre est abattu et placé à l’intérieur, et sur l’impact de ces COV.
Des études montrent que les monoterpènes peuvent réagir avec l’ozone, cette molécule que l’on connaît surtout pour son rôle dans l’atmosphère en tant que 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 sapin de Noël placé en 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.
Poussant l’expérience aux détails, les chercheurs ont simulé un environnement domestique ordinaire : Ils ont décoré le sapin dans une configuration typique (dont des guirlandes lumineuses), y ont projeté des lumières pour imiter le cycle jour-nuit (suivant des cycles de 12 heures) et arrosaient l’arbre tous les jours. Ils ont introduit de l’air extérieur à un rythme ordinaire pour les ménages, et ont mesuré en permanence les produits chimiques présents dans l’air intérieur.
Des effets visibles, mais pas de risque pour la santé
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, avant de chuter rapidement jusqu’à être divisé par 10 par rapport à la quantité initiale. Les scientifiques ont relevé 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 (qui peut être un gaz incolore suffocant et inflammable), 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, à environ 1 partie par milliard (1 ppb). Par comparaison, les foyers ordinaires ont des concentrations de formaldéhyde allant de 20 à 30 parties par milliard.
Finalement, l’expérience des scientifiques conclut que les COV émis par les sapins sont sans danger sur la santé, même lorsqu’ils se transforment en d’autres molécules. Si certaines sont théoriquement dangereuses à certains niveaux, ceux découlant de la présence d’un sapin sont très inférieur aux paliers de dangerosité.
Néanmoins, chez certains personnes sensibles, les arbres de Noël pourraient être une cause possible de larmes des yeux et d’écoulement du nez, surtout le premier jour et les deux suivants.
Dans ce cas, Dustin Poppendieck suggère tout simplement d’ouvrir une fenêtre à proximité de du sapin pour réduire l’exposition. « Pour la plupart des gens », explique le chercheur, « cela ne devrait pas être une préoccupation majeure. Je vais toujours avoir un sapin de Noël chez moi. »
