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Jul 05, 2023

Approche chimiométrique pour évaluer le comportement chimique des eaux de pluie à haute altitude dans le bassin versant de Shaune Garang, Himalaya occidental

Scientific Reports volume 12, Numéro d'article : 12774 (2022) Citer cet article 1182 Accès 3 Citations 5 Détails de Altmetric Metrics La présente recherche a été réalisée pour analyser le produit chimique

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 12774 (2022) Citer cet article

1182 Accès

3 citations

5 Altmétrique

Détails des métriques

La présente recherche a été réalisée pour analyser le comportement chimique des eaux de pluie du bassin versant de Shaune Garang (32,19° N, 78,20° E) dans le bassin de Baspa, situé à haute altitude (4221 m au-dessus du niveau moyen de la mer) dans l'Himachal Himalaya, Inde. Au cours de la période d'étude, seize échantillons d'eau de pluie ont été collectés dans le bassin versant de Shaune Garang sur cinq sites différents. La valeur moyenne pondérée du pH de l'eau de pluie (VWM) variait entre 4,59 et 6,73, avec une valeur moyenne de 5,47 ± 0,69, indiquant la nature alcaline des précipitations. La force ionique totale dans l'eau de pluie variait de 113,4 à 263,3 µeq/l avec une valeur moyenne de 169,1 ± 40,4 µeq/l. Les cations dominants étaient Ca2+ (43,10 %) et Na+ (31,97 %) et les anions étaient Cl− (37,68 %), SO42− (28,71 %) et NO3− (23,85 %) dans l'eau de pluie. Les rapports ioniques ont été calculés parmi tous les ions. La fraction de (NO3− + Cl−) avec SO42− a été mesurée à 2,3, ce qui spécifie les faces acides de l'eau de pluie dues à HNO3, H2SO4 et HCl. Une évaluation statistique multivariée de la chimie de l'eau de pluie par analyse en composantes principales (ACP) montre l'importance de quatre facteurs contrôlant 78,37 % de la variance totale, y compris quatre composantes (PC1 expliqué 27,89 %, PC2 expliqué 24,98 %, PC3 expliqué 14,64 %, PC4 expliqué 10,85 %). Cependant, la contribution individuelle du Facteur 1(PC1) explique 27,89 % de la variance totale (78,37 %) et affiche une forte charge optimiste pour Ca2+ et Cl−. De plus, une charge élevée de Ca2+ et NO3− et une charge modérée de SO42− signifient la contribution de la combustion de combustibles fossiles et de poussières du sol. Les polluants anthropiques et naturels influencent la composition de l'eau de pluie dans l'Himalaya vierge en raison du transport local et longue distance. La zone d’étude reçoit des précipitations de l’Ouest et du Nord-Ouest, transportant des poussières et des émissions de combustibles fossiles du désert du Thar et des pays du Nord-Ouest.

La région himalayenne offre un écosystème et une ressource en eau uniques pour de nombreux fleuves dans des pays comme l'Inde, le Népal, le Bhoutan, le Pakistan et la Chine. Les glaciers himalayens servent de « châteaux d'eau » et fournissent une quantité importante d'eau de fonte à la population en aval1. Cependant, le retrait des glaciers himalayens dû à l’altération et à la variation du régime des précipitations a un impact sur le changement climatique2. En outre, la pollution atmosphérique telle que les aérosols, la poussière et les particules menace la région himalayenne en modifiant le bilan radiatif. Ces dernières années, les polluants atmosphériques ont augmenté de manière extrême en raison de la croissance lucrative de la population. L'augmentation de la population induit une augmentation de l'industrialisation, de l'urbanisation et de la consommation d'énergie3,4,5. En outre, la contamination de l’air constitue la cinquième menace de mortalité la plus importante à l’échelle mondiale, devant la pénurie alimentaire, la consommation d’alcool et un mode de vie physiquement inactif6. Les études chimiques sur l’eau de pluie reflètent la contamination de l’air apportée à l’atmosphère par des sources naturelles ou anthropiques6. Il aide à déterminer l’importance comparative de diverses causes et à prévoir la capacité probable de tamponnage de l’acidification dans le futur7. Cela aide également à comprendre la quantification de la pollution éliminée de l’atmosphère. En tant que mécanisme d’élimination des polluants, les précipitations atmosphériques (telles que la pluie, la rosée et la neige) sont les plus efficaces. Il peut éliminer un large éventail d’espèces chimiques et d’aérosols atmosphériques, de gaz solubles et la contribution de diverses sources de polluants (crustales, marines, anthropiques et naturelles)8,9,10,11,12,13. Selon des études, l’acidité de l’eau de pluie est devenue un risque environnemental important, affectant la texture du sol, la qualité des eaux souterraines, la végétation, les plantes et la santé humaine. En conséquence, l'Organisation météorologique mondiale a créé le programme de surveillance de l'atmosphère globale pour surveiller l'évolution de la chimie de l'eau de pluie dans le monde entier à travers plusieurs réseaux de stations.