AirCrowd-Africa

Mesures participatives de la qualité de l'air et impacts sur la santé des populations dans les pays du Sud

Présentation

AIRCROWD-AFRICA vise à développer une solution technique innovante ainsi qu'une démarche participative pour répondre à l’aggravation de la pollution atmosphérique dans les pays du Sud, avec ses conséquences sanitaires, environnementales et économiques majeures pour la population et les territoires concernés.

La pollution de l'air constitue une menace majeure pour la santé au travers des maladies respiratoires et cardio-vasculaires qui tuent chaque année près de 7 millions de personnes dans le monde, la grande majorité des victimes (90%) se situant dans les pays à revenus faibles ou moyens, principalement en Asie et en Afrique. Selon l’OMS, en 2018, l’Afrique comptait plus d’un million de morts annuels à cause de la pollution de l’air. En 2016, sur le total à l’échelle mondiale des décès imputables aux effets de la pollution atmosphérique (air ambiant et intérieur), 9 % ont concerné des enfants.

Les épisodes de pollution de l’air deviendront plus fréquents et plus aigus sous l’effet des futurs changements climatiques. Ainsi, le réchauffement climatique devrait augmenter l’émission dans l’atmosphère de polluants, ce qui contribuera à dégrader encore la qualité de l’air à l’échelle régionale; un surplus d’ozone et d’aérosols sera produit, non sans conséquences sur la santé. Ce sont les territoires urbains qui produisent l’essentiel de la pollution d’origine humaine, et en particulier la pollution par particules fines et par dioxyde d’azote. Depuis 2015, plus de la moitié de la population d’Afrique vit dans des villes, en étant exposée à des niveaux de pollution de l’air toujours supérieurs aux lignes directrices de l’OMS. Leur population urbaine progresse à un rythme très rapide (proche de 5% par an), en même temps qu’augmentent la pauvreté et les quartiers précaires, et elles s’étalent plus vite que ne se développent la planification et la gestion des services urbains.

L’Afrique est également confrontée au manque d'infrastructures permettant de surveiller les niveaux de pollution atmosphérique et de données permettant d'évaluer l'impact de cette pollution sur la santé humaine. Les données fiables manquent dans la plupart des métropoles africaines pour inciter à l’action locale. C’est ce défi majeur que souhaite relever le projet AirCrowd-Africa.

Le projet vise à mesurer, à faible coût, la qualité de l'air sur les zones urbaines en combinant des données satellite et des données terrestres issues d'un réseau de micro-stations de mesures environnementales, à observer l'incidence de la qualité de l'air ambiant sur la santé des habitants, à impliquer la population et les acteurs locaux dans une démarche collective, à encourager les évolutions des habitudes de vie et comportements individuels, et in fine à inciter à l'action publique.

La proposition de valeur, en comparaison des solutions existantes (stations industrielles de mesure de la qualité de l'air coûteuses et difficiles à maintenir, mesure satellite avec une précision faible et dépendant de l’aérologie), est de fusionner différentes sources de données (données environnementales terrestres et spatiales, données de santé locales), de produire des cartes haute résolution (jumeau numérique) à partir de ces données, et de modéliser des stratégies alternatives de développement urbain basées sur ces jeux de données et des ‘serious games’.

Les partenaires locaux associés au projet sont :

• CNHU-PPC, le Centre National Hospitalier et Universitaire de Pneumo-Phtisiologie de Cotonou est le centre de référence national pour la tuberculose et les maladies respiratoires au Bénin. Il est impliqué dans de nombreux projets de recherche et dispose de cohortes de patients asthmatiques.

• CGQA, le Centre de gestion de la qualité de l'air de Dakar, dépendant de la Direction de l'Environnement et des Établissements Classés (Ministère de l'Environnement du Sénégal) qui a installé plusieurs stations industrielles de mesure des polluants atmosphériques.

• LASME, le Laboratoire des Sciences de la Matière et de l'Environnement de l'Université Félix Houphouët-Boigny à Abidjan au travers de l'équipe "Aérosol et pollution" qui développe des expertises sur l'observation des phénomènes de pollution atmosphérique et étudie ses impacts.

Site(s) d’application

• Cotonou, Bénin
• Dakar, Sénégal
• Abidjan, Côte d'Ivoire

Données

Satellite

• Copernicus Sentinel-5P Niveau 2
• Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS)

Autres

• Données TeleCense : empreinte du bâti issue de Sentinel-1 & 2, répartition activités humaines (résidentiel, non résidentiel, industries, transport), estimation et projection de la population, répartition en genre et en tranches d’âge
• Données de trafic routier, aérien et maritime
• Données des stations de mesures au sol, lorsqu’elles existent (site openAQ.org, iqAir.com, aqicn.org,…) ou les micro-stations Open Source QameleO, conçues par l’IRD dans le projet et expérimentées à Dijon et Dakar
• Données météorologiques : températures, pluie et vent
• Données de santé : 1) étude IRD du projet AirQali-4-AsmAfri (A4A) qui établit la relation entre la pollution atmosphérique et l'asthme chez les enfants au Bénin ; 2) application mobile MASK-air® du partenaire MASK-air

Résultats – Produit(s) final(aux)

Face aux enjeux sanitaires majeurs liés à la pollution atmosphérique des métropoles des pays du Sud, AirCrowd-Africa propose de combiner plusieurs innovations :

• Un réseau de micro-stations pour la mesure spatialisée de la pollution urbaine, un modèle open source construit sur place (FabLAB), à faible coût et réparable localement.
• Un logiciel d’analyse des données atmosphériques satellitaires et d’aide au positionnement des stations terrestres de mesure et à la calibration des capteurs.
• MASK-air®, une application mobile de santé d’évaluation du contrôle quotidien de la rhinite allergique et de l'asthme (disponible gratuitement dans 28 pays) et d’analyse des données de santé et de recommandation sur l’adaptation des comportements individuels, et d’alerte sur les pics de pollution s’adressant aux personnes à risque.
• Une plateforme d’agrégation des données environnementales, terrestres et satellitaires, et données de santé générant des cartes de la qualité de l’air et des indicateurs spatialisés de pollution et de risque sanitaire.
• Des outils de modélisation et de scénarisation (‘serious game’) pour la sensibilisation et l’action des pouvoirs publics et privés locaux.

Les données Copernicus et le service TeleCense sont hébergées sur le sobloo, plateforme cloud d’Airbus et Orange. Le service proposé par le projet (plateforme d’agrégation des données environnementales, terrestres et satellitaires, et données de santé générant des cartes de la qualité de l’air et des indicateurs spatialisés de pollution et de risque sanitaire) sera également hébergé sur sobloo ou sur la nouvelle plateforme Copernicus Data Access Service.

Références

• Ngom, Bassirou, Moussa Diallo, Madoune Robert Seyc, Mamadou Simina Drame, Christophe Cambier, et Nicolas Marilleau. « PM10 Data Assimilation on Real-time Agent-based Simulation using Machine Learning Models: case of Dakar Urban Air Pollution Study ». In 2021 IEEE/ACM 25th International Symposium on Distributed Simulation and Real Time Applications (DS-RT), 1‑4. Valencia, Spain: IEEE, 2021.

• Laëticia Gutman, Vanessa Pauly, Veronica Orleans, Damien Piga, Yann Channac, Alexandre Armengaud, Laurent Boyer, Laurent Papazian, 2022. Impact de l'exposition chronique aux polluants atmosphériques sur l'incidence et la mortalité du Syndrome de Détresse Respiratoire Aigüe (SDRA) en Région Sud Provence-Alpes-Côte d’Azur

• Integrating Care to Prevent and Manage Chronic Diseases: Best Practices in Public Health, OECD. Editions OCDE, Paris, 2023

Projets liés

• MASK@PACA, projet FEDER-FSE 2014-2020 - Appel PI2c-2017
• AIRQALY-4-ASMAFRI “Air quality and quality of life for asthmatic children in Africa” (IRD, Richard Lalou 2021-2024)