Megapoli: un air de grandes villes
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Bien que l'on comprenne de mieux en mieux la pollution des grandes villes, certaines micropoussières qui y sont émises restent aujourd'hui mal connues", explique Matthias Beekmann, du Laboratoire interuniversitaire des systèmes atmosphériques (Lisa) (2). D'où l'intérêt de l'importante campagne de mesures qu'il coordonne avec le Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (LSCE) (3), et qui va se dérouler du 7 janvier au 15 février prochain en Île-de-France. Pour mieux comprendre l'impact des grands centres urbains sur la qualité de l'air, la mission Megapoli doit quantifier les rejets en aérosols organiques – ces microparticules solides ou liquides composées de milliers d'espèces chimiques dont certaines sont potentiellement toxiques – qui sont produits, directement ou indirectement, par l'activité des vastes agglomérations (4).
Détectée le matin à Paris, une fine couche d'aérosols en provenance du Sahara
se mélange avec ceux d'origine urbaine au cours de l'après-midi.
"Les chercheurs ont besoin d'informations concernant la formation et les quantités de ces particules s'ils veulent pouvoir élaborer des modèles de la qualité de l'air plus précis ou, pourquoi pas, des plans de développement urbain prenant en compte la nuisance atmosphérique", précise Matthias Beekmann. Ce qui explique la nécessité d'une grande étude de terrain dédiée à ces aérosols organiques. Point culminant du programme européen FP7 Megapoli (2008-2011), celle-ci a été mise en œuvre en Île-de-France car "l'agglomération parisienne dispose avec Airparif d'un réseau de surveillance de la qualité de l'air bien développé, explique Matthias Beekmann. Par ailleurs, elle est située au centre de régions rurales souvent boisées, ce qui en fait une zone d'émission de ces polluants à la fois importante et bien délimitée." Impliquant une vingtaine d'équipes européennes, le projet, inédit en Europe, consiste en deux campagnes destinées à mesurer, en été puis en hiver, la contribution des différentes sources d'aérosols organiques, qu'elles soient primaires (comme les moteurs diesel, les feux de cheminées) ou secondaires (production dans l'atmosphère à partir de composés organiques volatiles – COV – (5) soumis aux effets du soleil). La première de ces grandes opérations a ainsi mobilisé, en juillet dernier, toute une batterie d'équipements pour mesurer quasiment en temps réel la composition chimique des aérosols et des gaz.
Des instruments fixes ont été installés sur trois sites urbains et périurbains: le laboratoire de l'hygiène de la ville de Paris, le site d'expérimentation de l'Institut Pierre-Simon-Laplace (Sirta), à Palaiseau, et le golf de la poudrerie à Livry-Gargan. Les chercheurs ont aussi fait appel à plusieurs camions, lidars (6) et spectromètres mobiles circulant en région parisienne tandis que l'ATR 42, l'avion de recherche opéré par l'unité Safire (7), a effectué, pour sa part, pas moins de onze vols au cours de ce mois dans le nuage de pollution.
Même si ces résultats doivent encore être confrontés avec les informations qui seront recueillies cet hiver, cette première étape a été jugée plus qu'encourageante par les chercheurs. Pour la première fois, ceux-ci ont en effet réussi à observer le panache d'aérosols de Paris jusqu'à une distance de 150 kilomètres de l'agglomération !
Plus sur Megapoli
Le projet européen Megapoli, coordonné par l'Institut danois de météorologie (DMI), implique 23 partenaires de 13 pays. Il a pour objectif de donner une description complète, cohérente et quantitative de l'impact des villes de plus de 10 millions d'habitants sur la qualité de l'air, la composition chimique de la troposphère et le climat. Outre les données disponibles concernant une cinquantaine de grandes métropoles du monde (Moscou, Istanbul, Mexico, Le Caire...), ces scientifiques exploitent les résultats de campagnes réalisées dans le cadre d'autres programmes notamment sur les agglomérations de Londres, de la région Rhin-Ruhr et de la vallée du Pô, dans le nord de l'Italie. À une exception près: Paris où les partenaires de Megapoli effectuent eux-mêmes le travail.
Notes:
(1) Soutenue financièrement par l'Europe, l'ANR (Agence nationale de la recherche), le programme national Insu-CNRS "LEFE-CHAT" et par la région (programme SEPPE).
(2) Laboratoire CNRS / Universités Paris-Est et Paris-Diderot.
(3) Laboratoire CNRS / CEA / Université de Versaille-Saint-Quentin-en-Yvelines.
(4) Les aérosols organiques représenteraient environ la moitié des aérosols fins urbains.
(5) Les COV regroupent de nombreuses substances (butane, propane, solvants, etc.) qui peuvent être d'origines naturelle ou humaine.
(6) Un lidar est une technologie de télédétection et d'analyse par laser.
(7) Service des avions français instrumentés pour la recherche en environnement (CNRS / Météo-France / Cnes).