Description de DACCIWA ET DACCIWA-WP

L'objectif de DACCIWA consiste à évaluer et à quantifier l'impact des émissions anthropiques et naturelles sur la composition de l'atmosphère au Sud de l'Afrique de l'Ouest et de déterminer les incidences des ces émissions au niveau du climat, de la santé humaine et des écosystèmes, ainsi qu‘au niveau de la productivité agricole. Le programme s'appuie sur des modèles météorologiques, de chimie et de qualité de l'air, et sur des nouvelles données recueillies au sol par avion et satellite sur les aérosols, les nuages et les précipitations, en collaboration avec les centres opérationnels régionaux.

DACCIWA permet le développement d’une stratégie durable pour cette région du monde encore trop peu étudiée. Financé par l’Union Européenne (UE) et coordonné par le Karlsruher Institut für Technologie (KIT) en Allemagne, ce programme est réalisé grâce à une collaboration multidisciplinaire qui a réuni 16 partenaires et associés, issus de 6 pays d’Afrique et d’Europe. Le tableau I.11 présente les groupes de travail ou Work Package (WP) avec des thématiques assignées différentes, ainsi que les institutions partenaires et associées au programme DACCIWA. Je m’intéresse ici plus particulièrement au WP2, qui a été le cadre de mon travail.

Compte tenu de l’état des lieux décrits dans le paragraphe précèdent et grâce à un contexte privilégié de collaborations entre partenaires des universités africaines et partenaires du laboratoire d’aérologie depuis 1994, fut donc créé l’axe Pollution de l’air/santé (WP2) dans le cadre du programme DACCIWA. L’objectif principal de WP2 de DACCIWA consiste à faire le lien entre les sources d’émissions urbaines représentatives du Sud de l’Afrique de l’Ouest, la pollution de l’air et la santé des populations. En bout de chaîne, il s’agit de produire des cartes régionales de risques inflammatoires, de maladies et de mortalité pour les différentes sources d’émissions étudiées. C’est un programme multidisciplinaire et multi outils (mesures, modèles…). Il est important de rappeler que le WP2 du projet DACCIWA pour les particules atmosphériques de combustion est basé sur deux approches expérimentales et complémentaires. La première porte sur le comportement et les impacts de l’aérosol de combustion dans les conditions de pollution maximale. Elle fait appel à des mesures intensives de terrain pendant les jours ouvrés de la semaine (sans le weekend). La seconde approche considère la pollution

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particulaire et ses variations à long terme incluant le week-end (jour et nuit), et ce, pendant 3 ans.

Tableau I. 11:Groupes de travail scientifiques DACCIWA.

Mes travaux de thèse s’inscrivent dans la première approche tout en bénéficiant des avancées de la seconde. Plusieurs thèses ont été menées en parallèle. Ces travaux de WP2 ont été présentés lors de congrès (Adon et al., 2018 ; Keita et al., 2018 ; Djossou et al., 2018 ; Xu et al., 2018 ; N’Datchoh et al., 2018 ; Bahino et al., 2018), et sont pour certains publiés ou soumis à des revues scientifiques. La figure I.27 illustre le schéma d’étude du WP2 du programme DACCIWA, schéma pour lequel les différentes tâches assignées sont résumées dans le tableau I.12.

AXES THEMATIQUES LEADER PARTICIPANTS

WP-1 Dynamique de la couche _limite Norbert Kalthoff _(KIT) KIT, OAU, UPS, UNIVLEEDS, _KNUST WP-2 Pollution atmosphérique et

santé Cathy Liousse (UPS) UPS, UoY, UPMC, UPD, UFHB, UAC, IPCI WP-3 Chimie atmosphérique Celine Mari (UPS) _{ETHZ, UPMC, UNIVMAN} UPS,UoY, ECMWF, KIT, WP-4 Interactions nuage-aérosol _(UNIVMAN) Hugh Coe UNIVMAN, UNIVLEEDS, KIT, DLR, UPMC, UBP,

MO, ECMWF, ETHZ, CNRS WP-5 Procédés radiatifs Christine Chiu _(UREAD) UREAD, ECMWF, MO WP-6 Procédés de précipitation Andreas Fink (KIT) _{KNUST, OAU, UNIVMAN} KIT, UNIVLEEDS, UPS, WP-7 Les processus de la mousson Peter Knippertz _(KIT) KIT, ECMWF, ETHZ, _{KNUST, OAU, MO} WP-8 Dissémination, transfert des connaissances et diffusion

Gestion des données Mat Evans (UoY) UoY, KIT & all others WP-9

WP-10

Gestion scientifique du

programme DACCIWA Peter Knippertz (KIT) Direction générale

Chef de projet du programme DACCIWA

Roswitha Marioth (KIT)

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Tableau I. 12:Principales tâches assignées au sein du WP2 et les principaux résultats attendus.

Taches du WP2 Activités principales

Tâche 2.1 Inventaire d'émission et scénarios régionaux

Tâche 2.2 Modélisation régionale de la pollution atmosphérique et des impacts sanitaires. Tâche 2.3: Mesures long terme des concentrations des polluants de combustion et recensement

des maladies respiratoires

Tâche 2.4 Etudes des aérosols de combustion et leurs effets toxicologiques selon les sources Tâche 2.5 Etablissement des cartes de risques inflammatoires pour les différentes sources de

combustion étudiées

Figure I. 27:Schéma de la chaine d’étude du WP-2 du programme DACCIWA.

Figure I. 28:Méthodologie utilisée dans le WP2 pour la distribution régionale des risques

79 I.4.2 Mon étude dans DACCIWA-WP2

Mon étude dans l’axe WP2 a pour but d’établir un lien entre pollution atmosphérique et impacts sur la santé en termes d'inflammation du système respiratoire, pour des sources d’émission urbaines typiques d’Afrique de l’Ouest : trafic, feux domestiques et feux de décharges.

Elle s’inscrit dans les objectifs scientifiques du programme DACCIWA-WP2 et plus particulièrement dans la tâche 2. 4 (Figure I.28). Le premier objectif de cette thèse porte sur l’étude de la composition chimique de l’aérosol par classe de taille (masse de l’aérosol, concentrations en aérosol organique et inorganique, éléments traces), sur des sites sources à Abidjan et à Cotonou et d’étudier ses variations saisonnières en 2015 et 2016.

Ces études, et c’est le deuxième objectif de la thèse sont associées à des mesures toxicologiques

in vitro effectuées sur les aérosols prélevés sur ces mêmes sites pour étudier l’impact de

l’aérosol sur la santé humaine.

Ainsi, il est possible de confronter mesures de concentrations et mesures de biomarqueurs d’inflammation (médiateurs pro-inflammatoires libérés par les cellules cibles respiratoires) afin de déterminer l’importance relative des différents composés chimiques de l’aérosol en termes de concentrations, sur l’inflammation pour les différentes sources étudiées et aboutir à des fonctions concentrations d’un polluant/réponse pro-inflammatoire.

Enfin, c’est le dernier objectif de ma thèse, en collaboration avec les autres membres du WP2, ces fonctions concentrations /réponses pro-inflammatoires sont intégrées dans le modèle RegCM afin d’obtenir des cartes spatialisées dans le temps et l’espace de concentrations des différents constituants de l’aérosol de combustion et des réponses inflammatoires associées pour les différentes sources et scénarios étudiés.

Le programme de mesures associé à cette étude est basé sur quatre campagnes in situ intensives sur les sites du WP-2 du programme DACCIWA.

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