Des aérosols désertiques en Afrique sub-saharienne à la pollution particulaire en zones urbaines : télédétection multi-échelles, variabilités spatio-temporelles, relations avec la santé humaine

Soutenue le 24 novembre 2021

Le tapuscrit de l’HDR est téléchargeable [ ici ].

Résumé

Les aérosols troposphériques constituent un objet de recherche central car ils affectent le bilan radiatif de la planète, impactent de manière significative les environnements terrestres ou océaniques et enfin jouent un rôle sur les sociétés, notamment sur la santé humaine. Ils sont cependant difficiles à quantifier en environnement réel (naturel ou anthropique) de par leurs caractéristiques intrinsèques complexes (diversité de propriétés physico-chimiques, optiques et hygroscopiques) et parce qu’ils sont dotés d’une grande variabilité dans l’espace (diversité des sources d’émissions et des quantités émises), dans le temps (durée de vie variant de quelques minutes à quelques jours) et sur la colonne atmosphérique (présence en surface ou en altitude dépendant notamment de la taille des aérosols ainsi que des conditions météorologiques mais aussi des apports extérieurs). Les activités de recherches synthétisées dans cette Habilitation à Diriger les Recherches ont pour objectif principal d’améliorer la quantification, la caractérisation et la compréhension de la dynamique spatio-temporelle des aérosols troposphériques en surface, à partir de méthodes physiques en télédétection et d’approches de terrain, comme élément essentiel de validation, afin de servir des thématiques sociétales comme celle de la santé humaine. Elles sont organisées selon 3 axes :
L’axe 1, « Télédétection des aérosols en surface », pour lequel 2 types de méthodologies ont été mises en œuvre : l’évaluation du potentiel de produits satellitaires existants (notamment pour les poussières désertiques au Sahel) et l’application de méthodes physiques en télédétection (notamment pour les aérosols urbains) ;
L’axe 2, « Poussières désertiques et méningites bactériennes », mené au Sahel, dans la bande latitudinale 10-15°N très communément appelée « Ceinture des méningites », visant à établir un diagnostic solide des relations entre climat, environnement et santé et ainsi investir le domaine de la télé-épidémiologie ;
L’axe 3, « Pollution particulaire», mené en milieu urbain, investissant des échelles nécessairement plus fines dans des milieux plus complexes et hétérogènes, et pour lequel les approches de télédétection sont complétées par des méthodes de géo simulation et des protocoles de mesures de terrain originaux.

Ces recherches sont le fruit de ma formation en physique de l’atmosphère et de ma découverte de la climatologie quelques années plus tard. Elles résultent également de diverses opportunités de recherches, comme par exemple la participation à des programmes internationaux tels qu’AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine) en début de carrière, ou localement très structurant tels que le programme POPSU (Plateforme d’Observation des Projets et Stratégies Urbaines) ciblé sur Dijon Métropole. Des rencontres et des collaborations pérennes avec des chercheurs dans des domaines variés tels que la médecine, l’épidémiologie, la géographie de la santé ou encore la biostatistique et l’informatique, ont constitué un cadre complet et pluridisciplinaire permettant d’offrir de nouveaux points de vue sur un objet de recherches donné, ici les aérosols troposphériques. L’ensemble des ces éléments, mis en place pas à pas, et avec le temps, a été essentiel pour façonner des recherches originales permettant d’identifier des zones d’ombre dans la connaissance des interfaces entre aérosols et enjeux environnementaux et sanitaires.

Jury

Benjamin Sultan (climatologue, DR IRD au LOCEAN), rapporteur
Jean-Louis Roujean (physicien, DR CNRS au CESBIO), rapporteur
Victoria Cachorro (physicienne, PR Université de Valladolid, Espagne), rapportrice
Judith Mueller (épidémiologiste, PR EHESP à l’UEME de l’Institut Pasteur), examinatrice
Vincent Dubreuil (géographe télédétecteur, PR au LETG), examinateur
Yves Richard (climatologue, PR Biogéosciences-CRC), examinateur
Pierre Camberlin (climatologue, PR Biogéosciences-CRC), garant

extrait:

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Des aérosols désertiques en Afrique sub-saharienne à la pollution particulaire en zones urbaines : télédétection multi-échelles, variabilités spatio-temporelles, relations avec la santé humaine

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24 novembre 2021

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Martiny

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Des aérosols désertiques en Afrique sub-saharienne à la pollution particulaire en zones urbaines : télédétection multi-échelles, variabilités spatio-temporelles, relations avec la santé humaine

Soutenue le 24 novembre 2021

Le tapuscrit de l'HDR est téléchargeable [ ici ].

 

Résumé

Les aérosols troposphériques constituent un objet de recherche central car ils affectent le bilan radiatif de la planète, impactent de manière significative les environnements terrestres ou océaniques et enfin jouent un rôle sur les sociétés, notamment sur la santé humaine. Ils sont cependant difficiles à quantifier en environnement réel (naturel ou anthropique) de par leurs caractéristiques intrinsèques complexes (diversité de propriétés physico-chimiques, optiques et hygroscopiques) et parce qu’ils sont dotés d’une grande variabilité dans l’espace (diversité des sources d’émissions et des quantités émises), dans le temps (durée de vie variant de quelques minutes à quelques jours) et sur la colonne atmosphérique (présence en surface ou en altitude dépendant notamment de la taille des aérosols ainsi que des conditions météorologiques mais aussi des apports extérieurs). Les activités de recherches synthétisées dans cette Habilitation à Diriger les Recherches ont pour objectif principal d’améliorer la quantification, la caractérisation et la compréhension de la dynamique spatio-temporelle des aérosols troposphériques en surface, à partir de méthodes physiques en télédétection et d’approches de terrain, comme élément essentiel de validation, afin de servir des thématiques sociétales comme celle de la santé humaine. Elles sont organisées selon 3 axes :
L’axe 1, « Télédétection des aérosols en surface », pour lequel 2 types de méthodologies ont été mises en œuvre : l’évaluation du potentiel de produits satellitaires existants (notamment pour les poussières désertiques au Sahel) et l’application de méthodes physiques en télédétection (notamment pour les aérosols urbains) ;
L’axe 2, « Poussières désertiques et méningites bactériennes », mené au Sahel, dans la bande latitudinale 10-15°N très communément appelée « Ceinture des méningites », visant à établir un diagnostic solide des relations entre climat, environnement et santé et ainsi investir le domaine de la télé-épidémiologie ;
L’axe 3, « Pollution particulaire», mené en milieu urbain, investissant des échelles nécessairement plus fines dans des milieux plus complexes et hétérogènes, et pour lequel les approches de télédétection sont complétées par des méthodes de géo simulation et des protocoles de mesures de terrain originaux.

Ces recherches sont le fruit de ma formation en physique de l’atmosphère et de ma découverte de la climatologie quelques années plus tard. Elles résultent également de diverses opportunités de recherches, comme par exemple la participation à des programmes internationaux tels qu’AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine) en début de carrière, ou localement très structurant tels que le programme POPSU (Plateforme d’Observation des Projets et Stratégies Urbaines) ciblé sur Dijon Métropole. Des rencontres et des collaborations pérennes avec des chercheurs dans des domaines variés tels que la médecine, l’épidémiologie, la géographie de la santé ou encore la biostatistique et l’informatique, ont constitué un cadre complet et pluridisciplinaire permettant d’offrir de nouveaux points de vue sur un objet de recherches donné, ici les aérosols troposphériques. L’ensemble des ces éléments, mis en place pas à pas, et avec le temps, a été essentiel pour façonner des recherches originales permettant d’identifier des zones d’ombre dans la connaissance des interfaces entre aérosols et enjeux environnementaux et sanitaires.

 

Jury

Benjamin Sultan (climatologue, DR IRD au LOCEAN), rapporteur
Jean-Louis Roujean (physicien, DR CNRS au CESBIO), rapporteur
Victoria Cachorro (physicienne, PR Université de Valladolid, Espagne), rapportrice
Judith Mueller (épidémiologiste, PR EHESP à l'UEME de l'Institut Pasteur), examinatrice
Vincent Dubreuil (géographe télédétecteur, PR au LETG), examinateur
Yves Richard (climatologue, PR Biogéosciences-CRC), examinateur
Pierre Camberlin (climatologue, PR Biogéosciences-CRC), garant