Population vulnérable, pollution atmosphérique photo-oxydante et vagues de chaleur : une approche des vulnérabilités à l’échelle du territoire de Pays de Montbéliard Agglomération
Contexte
En zones urbaines et péri-urbaines, le trafic routier, les émissions industrielles et le chauffage domestique sont des importants contributeurs de la pollution atmosphérique anthropique. Les polluants primaires, émis directement par le trafic routier et les combustions domestiques et industrielles, participent à des réactions photochimiques et des polluants dits secondaires (ozone…) sont formés sous l’action du rayonnement solaire. Ainsi, les concentrations d’ozone (O3) dans l’air augmentent en été, dans des conditions météorologiques de lumière (UV) et de chaleur favorables et en présence de précurseurs d'ozone.
Si le décalage temporel (journalier) des concentrations en polluants primaires tels que le NO2 et celle de l’ozone est connu et attendu, la distribution spatiale de l’ozone reste mal connue, en particulier sa répartition et sa fluctuation entre les zones urbaines et les zones périurbaines. Enfin, les effets des modifications météorologiques futures, en particulier l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des vagues de chaleurs sur la qualité de l’air en photo-oxydants à l’échelle d’un territoire tel que celui des agglomérations de la région Bourgogne Franche-Comté (BFC) sont inconnues.
Objectif
Les objectifs de ce travail de recherche en santé environnement sont de
- Quantifier, à une échelle fine, la distribution de l’ozone sur le territoire urbain et périurbain de Pays de Montbéliard Agglomération,
- évaluer la variabilité temporelle et spatiale de ce polluant,
- identifier les situations d’exposition urbaine et périurbaine de la population et rechercher des situations d’iniquité environnementale.
Méthode
Il s’agit d’une étude d’expologie conduite en population générale. La totalité du territoire de PMA sera concernée. Cette approche descriptive et analytique repose sur l’utilisation conjointe de différents outils et bases de données : modélisation de la contamination des milieux à une échelle spatiale de 3 km et au pas de temps journalier sur la période 2008-2019 (modèles atmosphériques issu du modèle régional, PREVEST), intégration des données d’occupation du sol (BDtopo®) et des données démographiques (INSEE), calcul d’une indice de dérivation. Toutes ces données seront intégrées à l’échelle des bâtiments d’habitation à l’aide d’un système d’information géographique.
Des modèles statistiques permettant la prise en compte de données complexes (corrélation temporelle, spatiale, multi niveau) seront utilisés afin de répondre aux objectifs 2 et 3 du projet. En particulier concernant l’objectif 2, l’analyse s’attachera à évaluer l’influence de l’occurrence des vagues de chaleur sur l’exposition de la population de PMA en terme d’intensité, de variabilité spatiale à la recherche d’une modification des rapports urbain / périurbain/ rural et sur les éventuels effets d’iniquité environnementale.
Perspectives envisagées
En expologie, par la conduite d’une approche comparable sur d’autres territoires de la région, en premier lieu celui de la communauté d’agglomération du Grand Besançon, la poursuite de ces travaux permettra d’identifier les éventuelles spécificités locales (fragilité ou force des situations locales, influence variable des inégalités sociales) et d’analyser les différentes stratégies mises en œuvre.
Sur le volet analytique, les perspectives de ce travail seront d’étudier les conséquences de cette exposition à l’ozone sur la santé des populations vulnérables, en particulier les femmes enceintes.
Coordinateur :
Frédéric MAUNY, CIC 1431, CHU Besançon
Résultats préliminaires
L’ozone est un polluant photo-oxydant produit en présence de rayonnements solaires et de polluants dits primaires (oxydes d’azote (NOx), composés organiques volatiles (COV)). Les concentrations d’ozone dans notre atmosphère sont donc dépendantes des conditions d’ensoleillement et indirectement de la température. C’est pourquoi des pics de pollution à l’ozone sont observés en conditions estivales et peuvent engendrer de nombreux effets négatifs sur la santé humaine : irritations respiratoires et oculaires, difficultés respiratoires, fragilisation de personnes déjà vulnérables (asthmatiques, jeunes enfants, personnes âgées, femmes enceintes). Si ce phénomène de pic est bien connu, la distribution dans l’espace de l’ozone ne l’est pas, en particulier sa répartition et sa fluctuation entre les zones urbaines et les zones périurbaines. Enfin, nous constatons sur notre territoire une augmentation de la fréquence et de l’intensité des vagues de chaleurs. Les effets de ces modifications climatiques sur la qualité de l’air en photo-oxydants à l’échelle d’un territoire tel que celui des agglomérations de la région Bourgogne Franche-Comté (BFC) sont inconnues.
Le projet de recherche C3PO-PMA a pour objectif:
- de quantifier, à une échelle fine, la distribution de l’ozone sur le territoire urbain et périurbain de Pays de Montbéliard Agglomération,
- d’évaluer la variabilité dans le temps et dans l’espace de ce polluant, et
- d’identifier les éventuelles situations d’exposition élevée de la population.
La première phase du projet a consisté à utiliser les résultats d’une modélisation des valeurs d’ozone réalisée à large échelle spatiale (Région Grand-Est et BFC, une partie de l’Allemagne, de la Suisse et du Luxembourg) pour la période 2008-2019. Pour atteindre nos objectifs, nous avions besoin de résultats fiables à l’échelle du kilomètre. Nous avons donc comparé les données fournies par le modèle à large échelle et les données de mesures enregistrées par le réseau de capteurs de l’association de surveillance de la qualité de l’air ATMO Bourgogne – Franche-Comté (BFC), partenaire de ce projet.
Nous avons pu ainsi valider une correction des valeurs d’ozone obtenues par le modèle à large échelle, à l’aide données environnementales, en particulier météorologiques, fournies par Météo France. La méthode de correction mise au point a fait l’objet d’une valorisation scientifique. Cette correction, essentielle pour la suite du projet, permet de démarrer la phase 2 de C3PO-PMA : étudier précisément la variabilité de ce polluant dans l’espace (zones urbaines, périurbaines, rurales, entre quartiers) et dans le temps (saisonnalité, conditions climatiques…). Dans un contexte de changement climatique, l’impact des vagues de chaleur sur l’exposition en ozone de la population sera mesuré. A plus long terme, les résultats obtenus permettront de mieux connaitre les effets sur la santé d’une exposition simultanée à des vagues de chaleur et à des niveaux importants d’ozone.
