Pollution de l'air en milieu urbain : une vaste campagne de mesure commence en Île-de-France

La pollution particulaire dans les grandes agglomérations urbaines a un impact néfaste sur la qualité de l'air et sur la santé humaine. Elle influence également le climat à l'échelle globale, et probablement à l'échelle régionale. Cependant, les sources de particules carbonées (2) restent encore aujourd'hui mal quantifiées et mal comprises. Mieux les connaître est indispensable pour, à terme, réduire ce type de pollution et son impact sanitaire.

Ainsi, la campagne de mesure menée en région parisienne durant ce mois de juillet vise à quantifier et qualifier ces sources : qu'elles soient primaires (émissions directes (3) ) ou secondaires (formation au cours de l'oxydation et de la condensation de composés organiques initialement volatiles). L'Île-de-France a été choisie comme terrain d'étude du fait de la densité élevée de sa population, de sa charge en polluants relativement importante et de sa situation géographique représentative aux latitudes tempérées.

Pour remplir ces objectifs, le consortium d'équipes françaises et européennes mobilisé mettra en oeuvre un vaste ensemble instrumental :

• des observations au sol en trois lieux, l'un urbain (situé au Laboratoire de l'hygiène de la Ville de Paris) et les deux autres périurbains, permettront d'étudier les variabilités spatiale et temporelle des polluants dans l'agglomération ; le site SIRTA de l'IPSL (4) à l'École Polytechnique et celui du golf de la Poudrerie à Livry-Gargan permettront d'échantillonner soit des masses d'air entrant dans l'agglomération parisienne, soit des masses d'air ayant subi la pollution urbaine de l'agglomération ; sur le site du SIRTA, des paramètres dynamiques (vents, turbulence...) seront également mesurés ;
• des observations à partir de plusieurs camions de mesure pour connaître l'étendue du panache de pollution au sol et la charge en pollution des masses d'air entrant en Île-de-France ;
• des observations via un réseau de mesure par télédétection active (notamment lidar (5) ) et passive (par spectrométrie) permettront de déterminer la distribution verticale de certains polluants au-dessus de la région ;
• des observations aéroportées, avec une dizaine de vols de l'avion français ATR-42, opéré par l'unité SAFIRE (CNRS / Météo-France/ CNES), évalueront la dynamique de la formation des aérosols organiques secondaires dans le panache de l'agglomération ;
• des observations à partir d'un ballon captif (Ballon Air de Paris situé dans le parc André Citroën), afin d'étudier l'homogénéité verticale de la pollution.

Une instrumentation très novatrice sera mise en place sur ces plates-formes, avec pour objectif la caractérisation physicochimique très détaillée de la pollution particulaire (concentration, distribution en taille des aérosols, composition chimique, propriétés optiques, propriétés physiques comme la volatilité...) et de ses précurseurs gazeux.

Vers de meilleures prévisions de la qualité de l'air ?
Les données recueillies permettront d'évaluer et d'améliorer les modèles utilisés pour la prévision et la simulation de la pollution atmosphérique à court terme (comme le système PREVAIR au niveau national ou encore les systèmes utilisés par les réseaux de surveillance de la qualité de l'air comme AIRPARIF en Île-de-France...) et à long terme. Sur ce dernier aspect, des scénarii du développement démographique et urbanistique pour une dizaine de grandes agglomérations en Europe et en-dehors seront élaborés dans le cadre du projet MEGAPOLI. In fine, ce projet européen devrait permettre de mieux décrire l'impact des mégacités sur la qualité de l'air, la composition chimique de la troposphère et le changement climatique à l'échelle régionale.

Cette campagne est soutenue par la Communauté européenne dans le cadre du 7e PCRD, par l'INSU-CNRS via le programme national LEFE, par l'ANR et par le programme SEPPE de l'Île-de-France.

Les partenaires de cette campagne

Notes

1. Laboratoire interuniversitaire des systèmes atmosphériques (LISA/IPSL, CNRS / Universités Paris-Est et Paris Diderot) et Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (LSCE/IPSL, CNRS / CEA / UVSQ), tous deux faisant partie de l'Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL).
2. Ces particules représentent une fraction importante des aérosols fins (d'un diamètre dynamique plus petit que 2,5 µm), les aérosols étant l'ensemble des particules en suspension dans l'air.
3. issues des processus de combustion, dont certains, comme les feux domestiques, sont mal quantifiés aujourd'hui
4. Site instrumental de recherche par télédétection atmosphérique de l'Institut Pierre-Simon Laplace
5. Cet instrument fonctionne par émission d'un faisceau laser et analyse de la partie rétrodiffusée par l'atmosphère. Ces lidars seront mis en oeuvre à Créteil (Université Paris-Est), à Jussieu (UPMC), au SIRTA et sur une plate-forme mobile (LSCE).

Contact

Matthias Beekmann (LISA/IPSL) : 01 45 17 15 45, beekmann @ lisa.univ-paris12.fr