L'air de l'Ain et des pays de Savoie

Particules et sources de combustion

On peut essayer de montrer s’il existe un lien entre les concentrations de particules PM10 (ou certaines de leurs composantes chimiques) et les sources de combustions.
Pour cela, il est possible de considérer les covariations entre ces concentrations et celles d’espèces comme les oxydes d’azote (NO et NO2) dont nous savons qu’elles résultent essentiellement des combustions. Rappelons que NO, avec un temps de vie très court dans l’atmosphère, est caractéristique de sources de combustion très proches du point de mesure.

Les figures suivantes présentent les covariations des concentrations de PM10 et de NO, mesurées sur les deux sites fixes de l’Air-APS entre Février 01 et Juin 03.

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On note que les covariations ne sont pas très marquées : en Maurienne comme à Chamonix, il peut exister de fortes valeurs de PM10 pour des valeurs de NO faibles. Par contre, pour des valeurs de NO fortes, il existe une valeur de seuil minimal de PM10. Ceci montre que les PM10 sont influencées par les émissions de combustion locales, mais que ces dernières ne sont pas les seules à déterminer les concentrations particulaires observées aux points de mesure.

Les figures suivantes présentent les covariations entre les concentrations de PM10 et celles de NO2, mesurées aux mêmes sites durant la même période. Rappelons que NO2 caractérise les sources de combustion de façon plus générale que NO (d’un point de vue géographique).

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On observe cette fois une tendance un peu plus marquée à la covariation de ces deux séries de mesures, bien que les corrélations (au sens mathématique) ne soient pas très fortes. Là encore, ce résultat montre qu’il existe probablement un lien entre les concentrations de PM10 et les sources de combustion, mais que de nombreux autres facteurs (et en particulier d’autres sources d’émission) interviennent certainement pour déterminer les concentrations des particules mesurées dans les vallées.

Les figures suivantes présentent les covariations de carbone élémentaire (EC) et de carbone organique (OC) mesurées dans les particules PM10 en fonction des concentrations en NO et NO2 à Chamonix.

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On note que cette fois les relations sont beaucoup plus étroites entre ces différentes variables, et que les corrélations sont très significatives (au sens mathématique du terme). Ces corrélations sont plus élevées pour NO que pour NO2, à la fois en ce qui concerne EC et OC, ce qui tendrait à montrer que les concentrations de ces deux espèces particulaires mesurées à Chamonix-centre sont plus étroitement dépendantes des sources de combustion locales (c'est-à-dire situées dans un rayon de quelques km) qu’elles ne le sont des sources de combustion plus éloignées (c'est-à-dire dans un rayon de quelques dizaines de km).
De plus, les corrélations sont du même niveau à la fois pour EC (dont on sait qu’il résulte essentiellement de sources de combustion) et pour OC (espèce qui peut être issue d’autres types de sources ou de processus). Cela indique que les sources de combustion sont très probablement prépondérantes dans notre cas pour le carbone organique. Cette situation n’est pas courante pour les sites européens où ont eu lieu des études de ce genre et montre la spécificité des vallées alpines.

Les graphes ci-dessous reprennent les mêmes éléments, mais cette fois pour le cas de St-Jean-de-Maurienne.

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On note le même type de relation que pour Chamonix, ce qui tendrait, là encore, à montrer que les concentrations des espèces particulaires carbonées sont très fortement influencées par les sources de combustion, autant pour EC que pour OC. Cela dit, les corrélations sont plus faibles que pour Chamonix, indiquant des connections moins directes et l’importance d’autres sources et / ou d’autres processus de formation.