Modélisation des concentrations de métaux à l’échelle de la rue

Deux établissements sont suceptiobles d'accueillir le.la stagiaire:

LISA (Laboratoire Inter-universitaire des systèmes atmosphériques),  CNRS, UPEC, UPC, Créteil

CEREA (Centre d'Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique), Ecole des Ponts et Chaussées/EDF, Champs-sur-Marne

CONTEXTE :

La pollution atmosphérique est le premier facteur de risque environnemental pour la santé humaine avec un bilan considérable sur la morbidité (World Health Organisation, 2021). Une grande partie de ces impacts est attribuée à l’exposition aux particules (PM_2.5). La toxicité des particules varie selon la composition chimique (et donc la source) des particules. Le potentiel oxydant (PO) est un indicateur sanitaire permettant de traduire les capacités des particules à créer un stress oxydatif dans les poumons, stress oxydatif qui est à l’origine de nombreuses pathologies respiratoires ou cardiovasculaires. Certains métaux de transition comme le cuivre (Cu) et le fer (Fe) présents dans l'atmosphère contribuent activement au PO et il est important à ce titre de pouvoir modéliser leurs concentrations à l’échelle urbaine où les concentrations sont particulièrement élevées.

Pour mieux comprendre le lien entre la pollution et la santé ainsi que de proposer des solutions soutenables et efficaces pour faire face à ces enjeux nous faisons souvent appel à la modélisation. Les modèles de qualité de l’air sont des outils qui réunissent nos connaissances sur le phénomène complexe de la pollution atmosphérique et qui nous permettent d’effectuer des prédictions et/ou des projections futures, simuler des scénarios, évaluer les politiques publiques et enfin comprendre les processus qui pilotent les transformations et la dispersion des polluants dans l’atmosphère. Ces modélisations se basent sur des inventaires d’émission quantifiant l’influence des différentes sources anthropiques. Ces inventaires sont encore marqués par de fortes incertitudes pour les métaux.

Afin de mieux caractériser l’exposition des populations aux concentrations de métaux, une cartographie fine des concentrations est nécessaire, ainsi qu’une résolution fine des inventaires d’émission.  

OBJECTIF ET METHODOLOGIE :

L’objectif du stage proposé ici, est de cartographier les concentrations de métaux à l’échelle de la rue sur un quartier de la région parisienne. Pour cela, les émissions de métaux seront estimées pour une flotte de véhicules caractéristique de la zone étudiée. Des simulations à l’échelle de la rue seront effectuées (Kim et al. 2022) pour estimer les concentrations. Des comparaisons à des mesures de Cu et Fe permettront d’identifier des biais potentiels dans les inventaires d’émissions. Le stage proposé pourra se poursuivre par une thèse sur la modélisation du potentiel oxydant des particules et de leurs impacts sur la santé, dans le cadre du projet URBHEALTH https://pepr-vdbi.fr/projets/projets-paris-reus-i/urbhealth.

Le.la candidat.e attendu.e est en Master 2 dans le domaine des sciences de l'environnement plus spécifiquement des sciences de l'atmosphère. Des profils avec des formations plus générales de physiciens ou de chimistes peuvent aussi être considérées.

Des compétences de programmation voire d'analyses de données sont souhaitées.

Le.la candidat.e devra travailler à cheval entre 2 laboratoires (CEREA et LISA) et donc 2 équipes différentes. Une bonne maitrise de l'anglais est attendue pour les aspects de bibliographie (lecture d'articles scientifiques).