Soutenance de thèse de Laurence Delville « Matière particulaire et exposition en environnement urbain : de la mine urbaine au dépôt sur la végétation »

Les particules aérosols en suspension dans notre atmosphère impactent le fonctionnement climatique, les écosystèmes et la santé humaine. Leur impact sanitaire est particulièrement marqué dans les zones urbaines qui concentrent la majorité de la population et une grande diversité de sources d’émissions de particules. 

Cette thèse propose une approche originale basée sur la mesure des concentrations atmosphériques de particules, de l’exposition des personnes et des dépôts sur la végétation urbaine. Les analyses de la fraction carbonée de l’aérosol atmosphérique combinées aux méthodes de magnétisme environnemental ont été utilisées comme traceurs des activités anthropiques. Les observations ont été réalisées sur la ville de Toulouse (France) et de Sébikotane (Sénégal), ville nouvelle sous l’influence d’usines de recyclage de métaux.

En ce qui concerne la distribution en taille des particules aérosols, nous avons montré que le signal magnétique des particules supermicroniques (dont le diamètre est supérieur à 1 μm) contribuait à hauteur de 79 % et 81 % du signal magnétique total à Toulouse et à Sébikotane respectivement. Les concentrations de carbone particulaire des particules submicroniques (inférieures à 1 μm) représentaient quant à elles 71 % et 68 % de la concentration totale de carbone particulaire dans chacune des villes.

Au Sénégal, nous avons également conduit une investigation approfondie de la contamination de l’air et des sols, liée à la présence d’une route à fort trafic et d’usines de recyclage de métaux. Nous avons ainsi identifié des concentrations extrêmement élevées de Pb (23 771 ppm), Fe (44 134 ppm), Zn (556 ppm) et Mn (2 660 ppm) dans le sol à proximité des usines de recyclage de métaux et de Pb (0,45 μg/m³) dans l’air sur un site de fond urbain à 1,5 km des usines, indiquant un transport des émissions par le vent.

À Toulouse, le suivi des dépôts de particules sur les feuilles d’arbres à partir de l’étude des traceurs anthropiques précédemment cités a permis de mettre en évidence l’impact des conditions météorologiques, des concentrations atmosphériques et des caractéristiques morphologiques sur la capacité de rétention des particules par la végétation. Nous avons notamment observé, sur un même site, un dépôt 5 fois plus important dans la cire épicuticulaire des feuilles d’une espèce persistante que pour une espèce caduque, associé à une quantité de cire 3 fois plus importante.

Enfin, ces recherches ont été partagées avec le grand public à travers des ateliers de vulgarisation et des activités de sciences participatives. En particulier, un protocole expérimental permettant le suivi du carbone suie particulaire a été évalué auprès de collégiens. Les retours positifs témoignent de l’intérêt partagé par les participants, tout en soulignant des pistes d’amélioration et d’adaptation à différents publics.

Composition du jury :

• Mme Véronique Riffault, Rapporteure, IMT Nord Europe
• Mme Alexandra Ponette-Gonzalez, Rapporteure, University of Utah
• Mme Claire Carvallo, Examinatrice, Sorbonne Université
• M Alexander Van Geen, Examinateur, Columbia University
• M Dominique Serça, Examinateur, Université de Toulouse
• M Jean-François Léon, Directeur de thèse, CNRS
• Mme Mélina Macouin, Co-directrice de thèse, CNRS

La soutenance se déroulera en français.

Il sera possible de la suivre en visioconférence via un lien qui sera prochainement établi.