Les échantillonneurs rotatifs à impact sont devenus l’un des appareils mécaniques les plus largement utilisés pour le prélèvement des particules en suspension dans l’air en Amérique du Nord, semblables à la technologie Rotorod. Mise au point dans les années 1940, cette technologie s’est révélée efficace pour le prélèvement de particules dont les dimensions sont comprises entre 2 et 100 microns; elle est donc parfaitement adaptée au captage des grains de pollen et des spores fongiques.

L’échantillonneur rotatif à impact de base est constitué de deux tiges fixées à un montant appelé « tête de prélèvement », laquelle est elle-même fixée à un moteur. Les tiges sont très fines (moins de 2 mm d’épaisseur) et sont enduites d’un matériau d’enrobage, comme de la graisse de silicone. Comme le moteur tourne, les particules dans l’air entrent en collision avec la surface avant des tiges et se fixent à la graisse. Comme les tiges tournent en décrivant un cercle, l’échantillonnage s’effectue indépendamment de la direction du vent. Le prélèvement est également indépendant de la vitesse du vent, car les tiges qui se déplacent dans le sens du vent entrent en contact avec proportionnellement moins d’air que les tiges qui se déplacent contre le vent, lesquelles entrent en contact avec proportionnellement beaucoup plus d’air. En aérobiologie, la pratique courante consiste à échantillonner à des vitesses de l’ordre de 2400 tr/min, ce qui correspond à une vitesse de déplacement des tiges de l’ordre de 80 km/h et contribue à réduire davantage l’effet du vent.

Pour déterminer le nombre de particules présentes dans l’air au cours de la période d’échantillonnage, on utilise une formule qui permet de convertir l’aire de la surface de prélèvement en une unité de volume en fonction du temps. Pour établir cette formule de conversion, il faut connaître le nombre de rotations de la tête de prélèvement et la durée de l’échantillonnage. Par conséquent, il importe que la vitesse à laquelle le moteur fait tourner la tête de prélèvement soit connue et qu’elle demeure constante. L’analyse des échantillons s’effectue par microscope, les particules recherchées dans une aire d’échantillonnage mesurée étant alors identifiées et comptées. Comme la formule de conversion permet d’établir une relation directe entre le nombre de particules de l’échantillon et le nombre de particules par unité de volume d’air, la méthodologie d’analyse des échantillons est plutôt simple, aussi bien sur le plan théorique que pratique.

D’autres méthodes et équipements d’échantillonnage sont en usage dans l’industrie, mais ils nécessitent davantage de main-d’œuvre et leur coût d’achat est plus élevé. Il s’agit d’appareils d’échantillonnage par aspiration, qui sont très sensibles à la vitesse et à la direction du vent (Manual for Sampling Airborne Pollen, E.C. Ogden, et al.). Certains échantillonneurs par aspiration offrent la possibilité de permuter leur surface de prélèvement, de sorte que l’échantillon peut être subdivisé en incréments d’une heure ou d’une journée, ce qui constitue un avantage par rapport aux échantillonneurs rotatifs à impact. Toutefois, cet équipement est très sensible à l’erreur humaine, que ce soit à l’étape de la configuration de l’échantillonneur, du changement des échantillons ou de l’analyse et de l’interprétation des résultats. Laboratoires de recherche d’aérobiologie a effectué des recherches sur les méthodologies d’échantillonnage et d’analyse avec la reproductibilité et la précision comme objectifs, et le constat est le suivant : aucune méthode d’analyse d’échantillons qui proviennent de types d’appareils qui fonctionnent par aspiration ne donne des résultats aussi cohérents que les échantillonneurs rotatifs à impact.

Au cours des années, des recherches ont été menées afin de comparer les différents types d’échantillonneurs et leurs résultats respectifs. Cependant, à ce jour, très peu de recherches ont été publiées pour découvrir dans quelle mesure les prélèvements effectués par chacun de ces différents types d’échantillonneurs sont représentatifs de ce qui se trouve réellement en suspension dans l’air. Autrement dit, des prélèvements des différents échantillonneurs à partir d’un nombre connu et constant de particules de dimensions variées. Notre recherche a permis d’établir, notamment, que l’étalonnage des échantillonneurs par aspiration modifie de façon importante le taux de prélèvement des particules selon leurs dimensions particulières : un étalonnage conçu pour les particules plus grosses (pollen) entraîne un prélèvement excessif des plus petites particules (spores). Sur le terrain, il est souvent difficile pendant l’échantillonnage de connaître exactement les conditions d’entretien et d’utilisation de chaque appareil, de sorte qu’il est très difficile de déterminer, au jour le jour, si l’échantillonneur fonctionne comme prévu. La complexité et la fiabilité de l’équipement utilisé, le degré de formation de l’opérateur et la méthodologie et les aptitudes du personnel affecté aux analyses constituent autant de facteurs qui ont une incidence sur la validité des données. Une recherche plus pertinente doit être réalisée pour comparer les différents types d’échantillonneurs afin de savoir ce que chacun prélève réellement.