Évaluation des concentrations en particules ultrafines dans les environs de l’aéroport de Nantes-Atlantique, campagne juillet 2022 – juillet 2023

Contexte : un enjeu de protection des populations

À la suite de la concertation préalable au réaménagement de l’aéroport de Nantes-Atlantique (2019), l’État s’est engagé à réaliser une étude approfondie de l’impact du projet de réaménagement sur l’environnement et notamment sur la présence de particules ultrafines (PUF) en zones habitées proches de l’aéroport. Dans ce cadre, la Direction Générale de l’Aviation Civile (DGAC) a demandé à Air Pays de la Loire un suivi sur deux ans de ces polluants. Ce quatrième rapport présente les résultats de la campagne de mesure de 12 mois comprenant des mesures au nord-est de la piste, à La Ranjonnière ainsi qu’en proximité trafic au boulevard des Frères de Goncourt, site non influencé par l’aéroport, du 07/07/2022 au 15/02/2023.
Parallèlement, des mesures supplémentaires ont été mises en oeuvre sur trois autres sites dans l’environnement de l’aéroport, sur l’axe de la piste et désaxé afin de compléter les connaissances sur la répartition spatiale et temporelle des particules ultrafines aux alentours de l’aéroport. Ces mesures supplémentaires, d’une durée de 3 mois chacune, ont été réalisées au cimetière des Couëts, sur la commune de Bouguenais du 05/07/2022 au 18/01/2023 ; sur la commune de Pont-Saint-Martin, du 18/01/2023 au 18/04/2023 ; à Rezé, du 18/04/2023 au 19/07/2023.

Objectifs

L’objectif des mesures en proximité de la plateforme aéroportuaire est double :

• Évaluer les concentrations de particules ultrafines :
  • en zone urbaine de proximité de trafic routier, non-influencée par l’aéroport,
  • en zone habitée, dans l’environnement de l’aéroport, au nord-est de la piste, dans son axe et au sud-est, désaxé par rapport à celle-ci.
• Étudier l’influence du trafic aérien sur les niveaux de concentrations en particules ultrafines.

Dispositifs : trois analyseurs de type SMPS

Trois analyseurs ont été utilisés durant la campagne : le premier a été placé dans une station de proximité trafic au boulevard des Frères de Goncourt à Nantes, afin d’évaluer les niveaux de concentrations dans cette typologie de site.
Le second analyseur a été disposé en zone habitée proche de l’aéroport, à la ferme de la Ranjonnière, à environ 500 m au nord-est de la piste.
Enfin, le troisième analyseur a été placé alternativement, au cimetière des Couëts à Bouguenais, à Pont-Saint-Martin et à Rezé, respectivement à 1,8 km,
3,6 km et 3,5 km, pour des périodes de 3 mois de mesure.

Résultats : en zone urbaine

Les typologies de sites de proximité trafic routier, au niveau du boulevard des Frères de Goncourt et de fond urbain, à La Chauvinière, ont été comparées en périodes hivernale et estivale. La comparaison hivernale a été réalisée entre les mesures de proximité trafic de l’hiver 2022/2023 et les mesures de fond urbain des hivers 2020/2021 et 2021/2022. La comparaison estivale a quant à elle été réalisée entre les mesures estivales de 2022 en proximité trafic et les mesures estivales de 2021 en fond urbain. Les résultats de ces comparaisons montrent :

• En hiver, des niveaux moyens en proximité trafic (13100 P/cm³) sont supérieurs de 2 à 2,7 fois par rapport au fond urbain (6450 P/cm³ en hiver 2020/2021 et 4920 P/cm³ durant l’hiver 2021/2022) ;
• En été, les niveaux moyens en proximité trafic (10100 P/cm³) sont supérieurs de 2,6 fois par rapport au niveau en fond urbain (3920 P/cm³) ;
• Des élévations de plus de 20000 P/cm³, durant 17 % du temps au niveau des Frères de Goncourt ;
• Sur le site de La Chauvinière, des niveaux moyens (6450 P/cm³) durant l’hiver 2020/2021 supérieurs de l’ordre de 30 % par rapport à l’hiver 2021/2022 (4920 P/cm³), en lien avec des conditions météorologiques plus propices aux émissions de particules ultrafines par le chauffage résidentiel ;
• Sur le site de La Chauvinière, des niveaux moyens durant l’été 2022 (6000 P/cm³) supérieurs de l’ordre de 50 % par rapport à l’été 2021 (3970 P/cm³), en lien avec des conditions météorologiques plus propices à la formation de particules ultrafines par photochimie.

Résultats : à proximité de l’aéroport

Les mesures enregistrées sur le site de La Ranjonnière et des Couëts ont montré :

• Une confirmation de l’influence du trafic aérien sur les niveaux de concentrations en particules ultrafines de La Ranjonnière ;
• Une mise en évidence de l’influence du trafic aérien sur les niveaux de concentrations en particules ultrafines aux Couëts ;
• L’influence du trafic aérien se traduit par une augmentation des concentrations en particules ultrafines d’un facteur 3 à La Ranjonnière et d’un facteur 2,2 au cimetière des Couëts, lorsque les sites sont sous les vents de la piste [210, 220 et 230°N]. Cette influence représente 3,6 % du temps sur les deux sites.¹

La mise en perspective de ces mesures avec celles du boulevard des Frères de Goncourt, en proximité trafic routier, a montré :

• Un niveau moyen plus élevé au boulevard des Frères de Goncourt (10550 P/cm³) qu’à La Ranjonnière (4060 P/cm³) ou qu’au cimetière des Couëts
  (4790 P/cm³), d’un facteur 2,6 et 2,2 respectivement ;
• Une moyenne des élévations de plus de 20000 P/cm³ plus élevée à La Ranjonnière qu’aux Couëts (+ 24 %) ainsi qu’au boulevard des Frères de Goncourt (+19 %).

Les mesures enregistrées sur le site de Pont-Saint-Martin ont montré :

• Une concentration moyenne plus élevée aux Frères Goncourt (14640 P/cm³) qu’à Pont-Saint-Martin (5960 P/cm³) d’un facteur 2,5 ;
• Une absence de corrélation nette entre trafic aérien et concentrations mesurées, lorsque les vents proviennent de la piste de l’aéroport. Pour autant, l’influence du trafic aérien n’est pas à exclure compte tenu des concentrations plus élevées par vents provenant de la piste ;
• Une exposition à des élévations de plus de 20000 P/cm³, de l’ordre de 0,5 % du temps à Pont-Saint-Martin.

Les mesures enregistrées sur le site de Rezé ont montré :

• Une mise en évidence de l’influence du trafic aérien sur les concentrations en particules ultrafines qui entraîne une surconcentration² de l’ordre de 40 % dans la direction de la piste de l’aéroport (220°N) ;
• La présence de niveaux de concentrations de plus de 20 000 P/cm³, de l’ordre de 0,3 % du temps.

Conclusions et perspectives

Les niveaux enregistrés depuis le début de l’étude ont permis d’établir une première hiérarchisation des différents sites, avec les niveaux moyens les plus élevés en proximité routière au niveau du boulevard des Frères de Goncourt à Nantes, puis en milieu urbain (La Chauvinière à Nantes, Rezé, le cimetière des Couëts à Bouguenais), puis en zone périurbaine en centre-bourg (le site de l’école Jules d’Herbauges à Saint-Aignan de Grandlieu et Pont-Saint-Martin) puis enfin en zone périurbaine excentrée du bourg (Chais des Treilles à Saint-Aignan de Grandlieu et ferme de La Ranjonnière à Bouguenais).

L’ensemble des résultats permet de confirmer un impact du trafic aérien sur les concentrations en particules ultrafines mesurées à 500 m, 1.8 km et
3,5 km de la piste de l’aéroport, dans son axe. L’influence du trafic aérien n’est en revanche pas nette mais n’est toutefois pas à exclure sur le site de Pont-Saint-Martin, situé à 3,6 km et hors de l’axe de la piste.

La poursuite des mesures sur le site de la Ranjonnière jusqu’à fin 2023 va permettre d’évaluer l’impact de l’augmentation du trafic aérien post COVID sur les niveaux de concentrations en particules ultrafines.

¹ Cette influence se traduit également par des élévations brusques des concentrations des particules ultrafines inférieures à 20 nm lorsque le site est sous les vents de la piste. Chaque élévation dure entre 5 et 10 minutes en lien avec les décollages et atterrissages
(cf. https://www.airpl.org/rapport/evaluation-des-concentrations-enparticules-ultrafines-dans-les-environs-de-l-aeroport-de-nantes-atlantique-novembre-2020-juin-2021)
² La surconcentration correspond à la différence entre la concentration moyenne mesurée sous l’influence de la piste et celle hors influence.