Les arbres en ville apportent de nombreux services écosystémiques et permettent de diminuer certaines conséquences de l’urbanisation comme l’îlot de chaleur urbain et le ruissellement de l’eau. Cependant, l’effet aérodynamique des arbres limite la dispersion des polluants émis dans les rues canyons et les arbres émettent des composés organiques volatils (COVb) qui participent à la formation d’ozone et d’aérosols organiques secondaires. Les émissions de COVb, qui varient fortement selon l’espèce d’arbre, sont influencées par des facteurs climatiques (température, rayonnement) mais aussi par le statut hydrique des arbres. Les objectifs de la thèse sont de quantifier ces différents effets sur la qualité de l’air à Paris. Dans un premier temps, les différents effets des arbres urbains sur la qualité de l’air à l’échelle de la rue sont ajoutés dans la chaîne de modélisation CHIMERE/MUNICH. L’effet aérodynamique des arbres dans les rues a été paramétré à partir de simulations de mécanique des fluides. Afin d’améliorer la modélisation des émissions de COVb, un couplage entre les modèles TEB (Town Energy Balance) de la plateforme SURFEX, SPAC (modèle de continuum sol-plante-atmosphère) et MUNICH a été mis en place. Ce couplage permet de mieux représenter le micro-climat urbain et l’effet thermo-radiatif des arbres dans le modèle de qualité de l’air ainsi que l’impact du micro-climat urbain et du stress hydrique des arbres sur les émissions de COVb. Des simulations sur la ville de Paris pendant l’été 2022 sont réalisées afin de quantifier l’impact des arbres sur la qualité de l’air régionale et locale, et les concentrations atmosphériques de polluants sont comparées à des mesures, réalisées sur l’été 2022.

La soutenance se tiendra le 28 novembre 2023 à 14h, dans l’Amphithéâtre Cauchy de l’ENPC, 6-8 Avenue Blaise Pascal, 77455, Champs-sur-Marne.

Directrice de thèse : Karine SARTELET, Directrice de recherche, CEREA (ENPC)
Co-encadrante : Andrée TUZET, Chargée de recherche, UMR 1402 ECOSYS (INRAE)
Rapporteur : Jean-Christophe CALVET, Directeur de recherche, CNRM, Météo-France, CNRS, Université de Toulouse (Rapporteur)
Rapporteur : Pierre-Emmanuel BOURNET, Professeur, Institut Agro Rennes-Angers
Examinatrice : Aude LEMONSU, Directrice de recherche, CNRM, Météo-France, CNRS, Université de Toulouse
Examinateur : Olivier SANCHEZ, Ingénieur, Airparif