La campagne de mesures Aero-HdF, qui s’est déroulée en région Hauts-de-France du 17 au 26 juillet 2023, s’est appuyée sur les mesures aéroportées de l’avion français ATR 42 déployé par Safire. L’avion a pu effectuer un total d’environ 21 heures de vols au départ de l’aéroport de Calais, situé à proximité des côtes de la Manche et de la mer du Nord, et survoler également Calais, Dunkerque ainsi que la métropole lilloise. La campagne, qui a impliqué une quinzaine de scientifiques sur le terrain, comportait deux objectifs principaux : le premier dédié à améliorer la connaissance du contenu, des propriétés et de la variabilité horizontale et verticale des aérosols présents dans l’atmosphère fréquemment polluée de la région ; le second, plus technique, lié à la préparation de la future mission spatiale 3MI (ESA/Eumetsat) dont le lancement est programmé en 2025.
L’ATR 42 a été équipé de l’imageur polarimétrique Osiris et du photomètre aéroporté Plasma, instruments de télédétection développés au Laboratoire d’optique atmosphérique (LOA), ainsi que d’autres équipements permettant de caractériser les flux radiatifs, mais aussi les aérosols, gaz et nuages par mesures in situ. Le déploiement de la plateforme aéroportée multi-instrumentée Avirad du Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (Lisa) à bord de l’avion a permis d’effectuer des mesures in situ optiques et microphysiques, ainsi que des prélèvements permettant ensuite une analyse physico-chimique détaillée des particules collectées. Les prélèvements vont être analysés par le LPCA et le LISA à l’aide de méthodes complémentaires, comme par exemple, l’étude individuelle des particules par microscopie (MEB-EDX) pour le LPCA.
En complément de ces mesures aéroportées, des mesures complémentaires par prélèvements in situ et par télédétection, en modes fixe et mobile depuis le sol, ont été réalisées grâce à un partenariat entre plusieurs laboratoires de recherche de la région Hauts-de-France (LOA à Villeneuve d’Ascq, LPCA à Dunkerque, Lasire à Villeneuve d’Ascq, Sage/IMT-Nord Europe à Douai).
Les mesures aéroportées ainsi acquises ont permis de détecter des aérosols de pollution présents dans la couche marine lors des survols de la Manche et de la mer du Nord s’élevant parfois jusqu’à 1 800 mètres d’altitude. Des polluants émis par des bateaux ont également été mesurés à basse altitude (gaz et particules) à plusieurs reprises, cette zone étant affectée par un trafic maritime très dense. En plus de cette pollution de basses couches, les mesures acquises pendant Aero-HdF ont mis en évidence la présence de panaches de fumées au-dessus de Lille et de la région Hauts-de-France à haute altitude (5-7 km), en lien avec les émissions des feux qui se sont produits au Canada durant cette période.
Les données collectées pendant la campagne de mesures permettront notamment d’améliorer la prise en compte du lien entre les propriétés optiques restituées par les mesures de télédétection et les propriétés physico-chimiques des aérosols. L’identification des principales sources émettrices de ces particules, ainsi que l’étude de l’effet de l’environnement marin sur l’état de mélange et les propriétés des aérosols de pollution présents en Manche et en Mer du Nord font également partie des objectifs scientifiques ciblés.
Contact :
Fabien Waquet (responsable scientifique), enseignant-chercheur, Université de Lille, laboratoire LOA : fabien.waquet@univ-lille.fr
Remerciements.
Le projet AERO-HdF a été soutenu par le labex CaPPA (Chemical and Physical Properties of the Atmosphere). CaPPA, le Centre national d’études spatiales (CNES), l’Institut de recherche interdisciplinaire en sciences de l’environnement (IRePSE) et la région Hauts-de-France dans le cadre du programme CPER ECRIN.
Les laboratoires impliqués : Laboratoire d’optique atmosphérique (LOA, Université de Lille/CNRS), Laboratoire interuniversitaire des systèmes atmosphériques (Lisa, IPSL, Île-de-France), Laboratoire de spectroscopie pour les interactions, la réactivité et l’environnement (Lasire, Université de Lille/CNRS), Laboratoire physicochimie des processus de combustion et de l’atmosphère (PC2A, Université de Lille/CNRS), Laboratoire de Physico-Chimie de l’Atmosphère (LPCA, Université du Littoral Côte d’Opale), Centre de recherche énergie environnement (Ceri EE, IMT Nord Europe).
Quelques liens utiles :
- Labex CaPPA : https://www.labex-cappa.fr/
- IRePSE : https://irepse.univ-lille.fr/
- CPER ECRIN : https://ecrin.cper-hautsdefrance.fr/
- LOA : https://www-loa.univ-lille1.fr/
- EUMETSAT : https://www.eumetsat.int/