Population vulnérable, pollution atmosphérique photo oxydante et vagues de chaleur : une approche des vulnérabilités à l’échelle de Dijon Métropole
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 (NOx, COV, CO). 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 vaste et diversifié tel que celui de Dijon Métropole 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 Dijon Métropole,
- 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,
- analyser les situations de concordance et de discordance entre le territoire de Dijon Métropole et celui de Pays Montbéliard Agglomération.
Méthode
Il s’agit de l’extension au territoire de Dijon Métropole d’une étude d’expologie en population générale conduite actuellement en région Franche-Comté. 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 2015-2020 (modèles atmosphériques issu du modèle régional, PREVEST), intégration des données d’occupation du sol (BDtopo®) et des données démographiques (INSEE), calcul d’un indice de déprivation. Toutes ces données seront intégrées à l’échelle des bâtiments d’habitation à l’aide d’un système d’information géographique.
Une première phase de validation de la précision des données modélisées par la plateforme PREVEST via une approche statistique doit être réalisée et a déjà débuté pour répondre à l’objectif 1. 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 régionale en termes 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
L’extension à la métropole dijonnaise des travaux conduits actuellement sur le territoire franc-comtois, permettra d’identifier des vulnérabilités territoriales (exposition locale plus ou moins élevée, influence du statut social face à une telle exposition) et d’analyser les différentes stratégies territoriales mises en œuvre. De plus, la prise en compte de l’évolution des conditions de température permettra d’étudier les phénomènes de vagues de chaleur ainsi que leur(s) impact(s) sur l’exposition à l’ozone de la population et ce dans un contexte toujours plus prégnant de réchauffement climatique global.
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
Premiers résultats
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 troposphérique 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 spatiale de l’ozone reste à appréhender, en particulier sa répartition et sa fluctuation entre les zones urbaines et les zones périurbaines. Enfin, une augmentation de la fréquence et de l’intensité des vagues de chaleur est constatée en Bourgogne Franche-Comté. Les effets de ces modifications climatiques sur la pollution de l’air en photo-oxydants à l’échelle du territoire de la région Bourgogne Franche-Comté (BFC) sont inconnus.
Le projet de recherche C3PO-DM a pour objectif 1) de quantifier, à une échelle fine, la distribution de l’ozone sur le territoire urbain et périurbain de Dijon Métropole, 2) d’évaluer la variabilité temporelle et spatiale de ce polluant, 3) d’identifier les situations d’exposition urbaine et périurbaine de la population et rechercher des situations d’iniquité environnementale, et 4) d’analyser les situations de concordance et de discordance entre le territoire de Dijon Métropole et celui de Pays Montbéliard Agglomération.
La première phase du projet a consisté à utiliser les résultats d’une modélisation journalière 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 2015-2020. 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 de données environnementales, en particulier météorologiques, fournies par Météo France. La méthode de correction mise au point a fait l’objet d’une valorisation scientifique
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.
