Sujet de thèse – Végétation urbaine et pollution particulaire : évaluation des dépôts in situ et par télédétection
La végétalisation des zones urbaines répond à des enjeux écologiques, sanitaires et sociaux depuis en plus cruciaux face au réchauffement climatique et aux diverses pollutions d’origine anthropique. En plus d’apporter un certain nombre de bienfaits comme d’agir sur la santé mentale et physique des citadins, d’apporter un effet local de rafraîchissement, en particulier lors de la présence d’arbres, ou de potentiellement contribuer à la réduction de l’îlot de chaleur, la végétation peut également contribuer à réduire les concentrations de polluants atmosphériques. Cependant, l’impact des plantations arborées dans l’environnement urbain sur la réduction des concentrations de polluants atmosphériques (gaz, particules, métaux) et en particulier le long des axes routiers reste controversé. Les mécanismes d’interaction entre la végétation et les polluants atmosphériques — incluant le dépôt, la remise en suspension, le lessivage et les effets purement dynamiques — présentent une grande complexité et opèrent sur un large spectre d’échelles spatiales.
L’objectif de la thèse est l’étude des bilans des dépôts de particules aérosols sur la végétation arborée urbaine en considérant les flux à l’émission, les mécanismes dynamiques et physico-chimiques intervenant durant le transport des particules et lors de leur dépôt, les interactions au niveau de la feuille et le transfert vers d’autres compartiments (sol, eau). La méthodologie d’étude de ces mécanismes s’appuie en particulier sur la caractérisation des dépôts à l’échelle de la feuille et de la canopée afin d’effectuer des bilans d’espèces chimiques, sur l’analyse des propriétés optique de la végétation à différentes échelles spatiales et sur la modélisation numérique des mécanismes de dépôts et resuspension des particules. Les polluants ciblés sont la fraction en carbone élémentaire, lié à la combustion de matière carbonée (trafic, chauffage urbain, industries) et de certains métaux liés aux émissions hors échappement du trafic routier (Cu, Ba, oxydes de Fe).
Une étude comparative pourra être menée entre deux contextes urbains contrastés — les villes de Toulouse en France et de Sebikotane au Sénégal — d’un point de vue de la nature des émissions de particules, de la météorologie, de la dynamique d’urbanisation et de la végétation.
Contact au LAERO : Jean-François Léon
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