La coopération avec le monde de la recherche est un des piliers d’AtmoSud. Elle développe de nouvelles connaissances sur l’air et le climat et de nouveaux outils pour agir avec les acteurs du territoire.
Avec le Conseil Scientifique d’AtmoSud, le Centre National de Recherche Scientifique (CNRS), Aix-Marseille Université (AMU), Centrale Méditerranée, la Faculté de Médecine et le CHU de Nice, AtmoSud est le partenaire socio-économique de sept doctorants.
Le webinaire du 3 décembre a été l’occasion de partager l’avancée des travaux des 7 doctorants AtmoSud. Ces recherches portent sur des sujets divers : la mesure des gaz à effets de serre produits par l’activité humaine (Pauline Bosio), les émissions de composés organiques volatils par les sols des forêts méditerranéennes (Thibaud Legros), l’exploitation des données de mesure des COV dans la zone industrielle de l’étang de Berre (Zahra Benmouhoub). Le secteur maritime est le sujet de trois thèses sur l’évolution des particules fines produites par le trafic maritime (Lise Le Berre), sur les émissions des navires et leur impact sur la qualité de l’air en ville (Quentin Gunti) et la modélisation des panaches de navires (Elliot Chevet). Enfin le domaine de la santé est lui aussi abordé avec la pollution de l’air comme facteur de risque des poussées dans les maladies rhumatismales inflammatoires chroniques (Clément Viala).
Chaque doctorant nous a présenté en 10 minutes ses travaux, traçant des perspectives nouvelles dans l’approche de la qualité de l’air et du changement climatique. Nous vous proposons l’enregistrement de ces interventions, leurs supports et une présentation de leur parcours.
Le méthane (CH4) est le deuxième gaz à effet de serre (GES) anthropique après le CO2 avec une durée de vie environ 10 fois plus courte et un pouvoir de réchauffement 81 fois plus important sur 20 ans. Il est donc crucial de réduire ses émissions pour lutter efficacement contre le réchauffement climatique. Ma thèse, financée par la Région Sud-Provence-Alpes-Côte d'Azur et AtmoSud, s’inscrit dans cette démarche en étudiant les émissions de CH4 dans la région, particulièrement dans la zone industrialisée de Fos-Berre, la métropole d’Aix-Marseille et Manosque avec Géométhane. À l’aide de mesures en continu de GES, météorologiques et de campagnes de terrain, je caractérise la variation spatio-temporelle du CH4 et identifie ses sources. J’étudie également les risques climatiques liés aux fuites d’hydrogène dans le contexte de la transition énergétique.
Ces travaux fournissent des données précises pour apporter des informations complémentaires à l'inventaire d’émissions délivré par AtmoSud et guider les politiques publiques vers la neutralité carbone en 2050.
Pauline BOSIO est doctorante en sciences de l’atmosphère à l’Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Écologie (IMBE) d’Aix-Marseille Université (2022-2025). Après un Master parcours Étude des CLimAts de la Terre (ECLAT) à l’Université Paris-Saclay, elle s'est spécialisée dans l’étude des émissions de méthane en région Sud-Provence-Alpes-Côte d'Azur Sa thèse mêle campagnes de terrain, analyses de données sur R et collaboration internationale avec l’Université RHUL (Royal Holloway, University of London). En parallèle, elle a participé à la vulgarisation scientifique (Fête de la Science en 2023 et 2024) et à l’audition d’ITEM lors du Board International d’A*Midex (2023), une initiative visant à promouvoir des projets scientifiques. Pauline également développé des compétences organisationnelles en rejoignant le comité du congrès de l’École Doctorale 251 (2023).
Dans le cadre de sa thèse, Thibaud Legros collabore avec AtmoSud, en particulier avec Sonia Oppo, ingénieure modélisatrice, pour intégrer de nouveaux facteurs d'émission dans les modèles de qualité de l'air en région Sud-Provence-Alpes-Côte d'Azur. Son travail se concentre sur les émissions de Composés Organiques Volatils Biogéniques (COVB) provenant des sols forestiers, une source jusqu'ici ignorée dans les modélisations actuelles. Il intègre ces nouvelles données dans des scénarios de modélisation de l’ozone, en prenant en compte l'impact des variations climatiques et du stress hydrique sur les sols. Trois scénarios de modélisation sont réalisés et intégrés dans CHIMERE : un scénario de référence, un scénario avec stress hydrique naturel, et un autre avec un stress hydrique amplifié. Les résultats des modèles permettront d'améliorer les prévisions sous des conditions climatiques actuelles et futures. Ce projet vise à affiner les outils de prévision de la qualité de l'air pour la gestion de la pollution atmosphérique en région Méditerranéenne.
Formation
Compétences clés
Analyse des COV par PTR MS et GC MS Modélisation des flux de COVB avec le modèle CHIMERE
Expertise en écophysiologie, chimie analytique et biologie végétale
Expérience professionnelle
Les émissions des navires impactent significativement la qualité de l’air mais restent encore mal caractérisées en zone portuaire en raison de leur forte variabilité liée aux différentes phases opérationnelles des navires (manœuvre, stationnement…) et aux dispositifs de réduction des émissions employés. Son doctorat s’est concentré sur l’étude de ces émissions en conditions réelles via une campagne de mesures inédite menée dans le port de Marseille. Pendant plus d’un mois, deux stations, stratégiquement positionnées dans le port, ont mesuré, en continu et à haute résolution temporelle, les niveaux de près de 100 composés et capté plus de 350 panaches de navires. Les résultats révèlent des niveaux de pollution plus élevés près du port qu’au cœur de la ville pour certains polluants tels que les particules submicroniques ainsi qu’une composition complexe des panaches avec des variations significatives dans les quantités et la nature des polluants émis selon les phases opérationnelles des navires. Ces résultats offrent des clés pour améliorer les inventaires des émissions et renforcer les outils de détermination des contributions des sources permettant de guider les politiques publiques, et pourront servir de référence pour évaluer l’impact de la future zone SECA prévue en Méditerranée dès 2025.
Après un parcours académique orienté vers la chimie et l’environnement, Lise Le Berre a exercé pendant près de 10 ans dans le domaine de la qualité de l’air, au sein d’une Association Agréée de Surveillance de la Qualité de l’Air et de bureaux d’études. Ces expériences lui ont permis de développer une solide expertise en métrologie des polluants, en modélisation et en analyse des impacts liés aux émissions atmosphériques. Animée par la volonté d’aller au-delà des approches réglementaires, Lise s'est lancée dans l’ambitieuse aventure d’un doctorat afin de contribuer activement à la compréhension des phénomènes de pollution atmosphérique et de leurs impacts sur l’environnement et la santé des populations.
La zone industrielle de l’étang de Berre est un site clé en matière d’activité industrielle, mais aussi un point stratégique pour la surveillance environnementale en raison des fortes émissions de Composés Organiques Volatils (COV). Ces polluants, aux impacts significatifs sur la santé et l’environnement, nécessitent des outils de suivi précis et réactifs. Son projet de thèse s’inscrit dans ce contexte et vise à développer une nouvelle approche pour analyser, en temps réel, les données d’observation multi-sites de COV.
En exploitant les données collectées par des analyseurs de COV sur trois sites, Zahra pour mission de :
Ces travaux vont permettre de mieux comprendre les dynamiques locales de pollution et de proposer des outils prédictifs des épisodes de pollution. Les résultats de cette thèse contribueront à l’amélioration des inventaires de pollution, à la précision des modèles atmosphériques, et pourront également soutenir les politiques en matière de qualité de l’air, avec des applications concrètes pour AtmoSud et d’autres organismes de surveillance de l’air.
Zahra Benmouhoub a débuté son parcours académique avec un Baccalauréat en Sciences Expérimentales, obtenu avec mention "Bien". Son intérêt pour l'environnement s'est approfondi à l’Université d’Aix-Marseille, où elle a poursuivi son cursus par une Licence en Environnement, Pollution et Milieux, suivie d'un Master en Gestion de l'Environnement, centré sur l'analyse de la qualité de l'air et la gestion des pollutions. Dans le cadre de son projet de fin d'étude, Zahra a effectué un stage à AtmoSud en collaboration avec l'IMT Nord Europe, portant sur l’assurance qualité et la climatologie des composés organiques volatils mesurés en continu sur la zone industrielle de l’étang de Berre. Cette expérience lui a permis de poursuivre en doctorat, où elle travaille actuellement sur le développement d’une nouvelle approche pour l’analyse en temps réel des données multi-sites de Composés Organiques Volatils dans cette même zone industrielle.
La thèse de Quentin Gunti porte sur les émissions des navires et leur impact sur la qualité de l’air en milieu urbain. À travers trois campagnes de mesures réalisées dans les ports de Marseille, Toulon et Dunkerque, son objectif est d’approfondir notre compréhension des émissions des navires dans les principaux ports français. Ces travaux reposent sur l’utilisation d’instruments de pointe pour :
Ingénieur diplômé en Génie de l’Eau (École Polytechnique de l’Université de Nice) et titulaire d’un double master en Hydroinformatique (EuroAquae, Université de Newcastle) et en Gestion de l’Environnement (Université Côte d’Azur), Quentin Gunti a acquis une expertise en environnement, notamment dans la pollution de l’eau et des sols. Lors de sa dernière année d’école d’ingénieur, Quentin a effectué une alternance chez ARGANS, spécialiste de l’observation de la Terre par satellite, où il a contribué à la modélisation de la pollution des environnements marins et terrestres. Souhaitant élargir sa compréhension globale de la pollution, et notamment approfondir ses connaissances dans le domaine de l’air, Quentin s'est orienté vers une thèse en chimie de l’environnement, axée sur l’étude de la pollution atmosphérique.
Cette thèse vise à quantifier l’impact des navires sur la pollution atmosphérique à Marseille à l’aide du modèle WRF-Chem, en intégrant des données de trafic maritime issues du GPMM.
Les résultats montrent que les navires contribuent à hauteur de 6-7% à la pollution de l’air pour les particules fines PM2.5 et 18% pour le dioxyde d'azote NO2 en moyenne sur la ville. Les travaux ont également mis en évidence que la brise de mer et les vents faibles favorisent l’accumulation de polluants issue des bateaux dans la ville. En parallèle, des modèles de Machine Learning, combinant décomposition orthogonale propre, autoencodeurs et réseaux neuronaux récurrents ont été développés pour réduire les dimensions des données et prédire les concentrations de PM2.5 à moindre coût.
Après une classe préparatoire à Rennes (2015-2018), Eliott Chevet a intégré Centrale Méditerranée, où il a obtenu son diplôme d'ingénieur en 2021. En deuxième année, Eliott a effectué un stage de recherche de six mois au Mexique. Lors de sa dernière année, il a choisi l’option CLIMATHs (Mathématiques et Modélisation pour le Climat, la Terre et l’Humain), au cours de laquelle il a réalisé son stage de fin d’études à l’IRPHE. Ce stage portait sur la modélisation de la pollution atmosphérique liée au trafic maritime à Marseille. Depuis 2021, Eliott poursuit une thèse sur ce sujet à l’IRPHE, en collaboration avec AtmoSud, dont la soutenance était le 4 décembre 2024.
La polyarthrite rhumatoïde et la spondylarthrite sont des maladies rhumatismales inflammatoires chroniques. Malgré des progrès significatifs dans leur prise en charge grâce à de nouvelles thérapies, certains patients continuent à présenter des poussées ou une résistance thérapeutique. Les facteurs environnementaux, en particulier le tabagisme et probablement la pollution atmosphérique, sont connus pour contribuer à l'activité et à la progression de la maladie. Cependant, le rôle des polluants atmosphériques dans l'exacerbation de ces maladies reste débattu, en particulier dans le cas de la spondylarthrite ankylosante.
Cette étude visait à évaluer l'impact de l'exposition à la pollution atmosphérique sur les poussées de la maladie chez les patients atteints de rhumatismes inflammatoires chroniques stables vivant dans les Alpes-Maritimes et le Var.