D ONNÉES SOCIO ÉCONOMIQUES

La première étape est la création de variables socioéconomiques sur les 4 agglomérations d’intérêt : 52 variables quantitatives couvrant l’intégralité des thèmes du recensement (revenu, éducation, famille, logement, immigration, emploi, biens matériels) retenues à partir d’une synthèse de la littérature.

Trois bases de données ont été utilisées : la base de données du recensement de 1999, puis celle mise à jour en 2006 issue de l’INSEE, la base de données Revenus fiscaux des ménages diffusée par l’INSEE et la Direction générale des Impôts, et la base de données Logements diffusée par l’INSEE (2).

L’étape de création de l’indice de défaveur proprement dit a été réalisée par un autre doctorant de l’équipe Equit’Area. La méthode retenue est l’analyse en composantes principales (ACP) ; elle a été conduite sur 52 variables socio-économiques. La stratégie retenue pour restreindre la mesure du niveau socio-économique à un seul indice est celle qui maximise l’inertie de la première composante principale. Des analyses en composantes principales successives sont utilisées pour sélectionner les variables et créer l'indice. Finalement, pour chaque IRIS une valeur d’indice de défaveur a été calculée. La même méthodologie a été appliquée pour la création de l’indice de 1999 et de 2006 (3) (Article en annexe).

Chapitre 2. Matériels et Méthodes

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Le dioxyde d’azote (NO2) est un polluant résultant de tout processus de combustion à haute

température. En site urbain, il est principalement d’origine automobile, mais les sources industrielles ou le chauffage résidentiel contribuent aussi aux concentrations mesurées. C’est le NO (monoxyde d’azote) qui est émis à la sortie du pot d’échappement ou des cheminées d’évacuation des fumées de combustion, il est oxydé en quelques minutes en NO2. La rapidité

de cette réaction fait que le NO2 est considéré comme un polluant primaire bien qu’il soit en

réalité un polluant secondaire. On le retrouve en quantité relativement plus importante à proximité des axes de forte circulation et dans les centres villes. Les oxydes d’azote sont des précurseurs de la pollution photochimique et de dépôts acides. A noter que les niveaux d’oxydes d’azote sont également liés à des processus chimiques dans l’atmosphère et qu’ils dépendent pour une part des conditions météorologiques et de l’ensoleillement (4).

Sources d’émissions (France entière)

Le transport routier est le premier secteur émetteur puisqu’il représente en 2008, 52% des émissions de la France métropolitaine. Depuis 1993, la baisse observée dans le secteur du

transport routier est imputable à l'équipement progressif des véhicules en pots catalytiques, associée aux normes d’émission de plus en plus contraignantes. L'entrée en vigueur de la norme Euro III pour les poids lourds en 2002 et de la norme Euro 4 en 2005 pour les véhicules particuliers, accompagnée d’une stabilité du parc roulant sur la période 2002-2007 (augmentation inférieure à 1%), et même d’une baisse en 2008 (-1,8%), contribue à diminuer les émissions (4).

Les émissions du secteur de l’agriculture/sylviculture (troisième source avec 14,2% des émissions en 2008) sont induites, pour environ 38%, par les sols agricoles suite à l’utilisation de fertilisants azotés et, le reste, par la combustion de produits pétroliers. Les émissions de ce secteur ont baissé de 17,4% depuis 1990 (-38 kt) du fait conjointement du renouvellement du parc des tracteurs et des autres engins et de la réduction de la quantité d’engrais azotés utilisée.

L’industrie manufacturière représente la deuxième source d’émission avec 12,5% des émissions de la France métropolitaine en 2008. La principale contribution est le secteur de la production d'électricité suite à la hausse de la demande (meilleur confort et développement du matériel électroménager dans les foyers, etc.). Pour ces deux derniers secteurs, la réduction des émissions s'explique, entre autre, par les progrès réalisés par les industriels depuis 1980, en particulier du fait d'une meilleure performance des installations, par la mise en place du programme électronucléaire, par le renouvellement du parc des engins mobiles non routiers de l’industrie et particulièrement dans le sous-secteur du BTP (Bâtiment et Travaux Publics) et par la mise en place dans certaines centrales thermiques de système de traitement du fait de la mise en œuvre des textes transposant la directive sur les grandes installations de combustion (nouvelles valeurs limites d’émission à respecter à partir de 2008) (4).

En France, la moyenne annuelle des concentrations en NO2 en fond urbain diminue de façon progressive depuis la fin des années 1990, avec une anomalie en 2003 (année de la canicule), pour se stabiliser ces dernières années (4). Sur les sites localisés en proximité de voies routières (sites trafic), et plus directement affectés par les émissions automobiles, la situation est différente. Les plus grandes agglomérations (Paris, Aix en Provence-Marseille) voient une

Chapitre 2. Matériels et Méthodes

nette tendance à la hausse et la valeur limite pour la moyenne annuelle est dépassée (40 µg/m3 en 2010) en proximité automobile dans plusieurs agglomérations : Aix-en-Provence, Bordeaux, Grenoble, Le Havre, Lille, Lyon, Marseille, Paris, Strasbourg, Toulouse (4).

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Le but de la modélisation était d’estimer les concentrations annuelles de dioxyde d'azote pour chaque IRIS et par année tout au long de la période d'étude (2002-2009).

Les données ont été obtenues auprès des associations agréées pour la surveillance de la qualité de l’air (AASQA) des territoires concernés : Atmo Nord Pas-de-Calais, AirParif, Atmo Rhône-Alpes et Atmo PACA. Elles ont travaillé conjointement afin d’homogénéiser leur méthode. Dans les paragraphes qui vont suivre nous présenterons brièvement les différentes étapes de modélisation issues du rapport technique des AASQA (2). Les concentrations estimées à l’échelle locale sont obtenues par différents modèles déterministiques: ADMS Urban (Atmospheric Dispersion Modelling System) pour Lille (5,6), SIRANE pour Lyon (7,8) ou encore STREET pour Marseille et Paris (5). Les données d’entrées sont partout de même type : la météorologie (température, vent, humidité, pression), les cadastres d’émissions de polluants (notamment celles du trafic routier) et les mesures de la pollution de fond (stations de mesures) pour les années représentées. Les caractéristiques de ces données d’entrées utilisées pour les différentes agglomérations sont synthétisées dans le tableau 1. L’estimation des concentrations moyennes annuelles de NO2 de 2002 à 2009 consiste à

spatialiser les mesures des stations annuelles en utilisant une méthode d’interpolation spatiale.

La performance des modèles a été évaluée en comparant les concentrations de NO2 mesurées

sur les stations aux concentrations annuelles modélisées. Les objectives de qualité imposés sont en termes d’incertitude : 30% pour le NO2 en moyenne annuelle selon la directive

européenne (Directive 2008/50/CE). En termes de validation, les modèles donnent des résultats très acceptables. Entre les mesures locales (stations) et les concentrations assimilées, les coefficients de détermination oscillent en 0,77 et 0,85 pour Marseille et Aix en Provence, entre 0,63 et 0,74 pour Lille, entre 0,78 et 0,96 pour Lyon.

Tableau 1. Caractéristiques des données d’entrées des modèles Agglomération Modèle Caractéristiques

météo

Pollution de fond Emissions trafic Emissions surfaciques année

Emissions ponctuelles Lille ADMS Urban

(5,6)

Mesure Météo-France à Lesquin pour vitesse et direction du vent,

température, précipitations. Modèle MM5 pour les paramètres hauteur de couche limite et flux de chaleur sensible.

Mesure de la station de Salomé (périurbaine)

Modèle de trafic Communauté Urbaine de Lille

2006 31 grandes

sources

Lyon SIRANE (7,8) Mesure Météo-France à Bron (St Exupéry pour 2007), horaire de chaque année mesurée (vitesse et direction du vent, température, précipitations, pression).

Mesure de la station de St-Exupéry

Cadastre annuel intégrant des comptages journaliers.

2008 91 grandes

sources

Paris STREET pour la pollution de proximité, ESMERALDA en fond (5)

Modèle MM5

Pour STREET : données de météo moyennes annuelles en Ile-de-France (VV=3m/s et DV = Sud- Ouest)

2002 à 2006 : cartographie ISATIS (géostatistique) à partir des données stations de fond et du cadastre année 2000. 2007 à 2009 : résultats du modèle interrégional ESMERALDA

2002 à 2006 : utilisation d’un réseau trafic régional réactualisé fourni par DRIEA (année 2000), avec calage.

2007 à 2009 : utilisation d’un réseau trafic régional réactualisé fourni par DRIEA (année 2007), avec calage.

2000 200 grandes

sources

Marseille ADMS-Urban Données tri-horaires du 1er sept 2010 au 31 août 2011 mesurées à la station Météo-France Prado Hippodrome de Marseille

Estimation à partir des mesures réalisées en continu aux stations permanentes d’Air PACA

inventaire des émissions 2007 (trafic 2007)

2007 une dizaine de grandes sources ponctuelles

Chapitre 2. Matériels et Méthodes

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