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Évaluation des concentrations en particules ultrafines dans les environs de l’aéroport de Nantes-Atlantique, campagne juillet 2023 – janvier 2024

  • Air extérieur

À la demande de la DGAC , Air Pays de la Loire a réalisé un suivi des concentrations en particules ultrafines (PUF) dans l’environnement de l’aéroport de Nantes-Atlantique. Ce document  final présente les résultats de la campagne de mesure jusqu’en janvier 2024.

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 zone habitée à proximité de l’aéroport. Dans ce cadre, la Direction Générale de l’Aviation Civile (DGAC) a demandé à Air Pays de la Loire un suivi de ces polluants. 
Ce suivi initié dès novembre 2020 a mis en évidence une influence du trafic aérien sur les concentrations en PUF notamment les plus fines (inférieures à 20nm) mesurées dans l’environnement de l’aéroport de Nantes-Atlantique. Dans ce cadre, en 2023, la DGAC a souhaité poursuivre ce suivi pour étudier l’impact de la reprise du trafic aérien sur les concentrations en PUF mesurées dans l’environnement de l’aéroport. Ce rapport présente les résultats de la dernière campagne de suivi qui s’est déroulée entre le 3 juillet 2023 et le 12 janvier 2024.

Objectifs

L’objectif des mesures en proximité de la plateforme aéroportuaire est double :
1. Évaluer les concentrations de particules ultrafines en zone habitée, dans l’environnement de l’aéroport, au nord-est de la piste, dans son axe avec une mise en perspective avec des mesures en proximité automobile ;
2. Étudier l’influence du trafic aérien et notamment sa reprise post covid sur les niveaux de concentrations en particules ultrafines.

Dispositifs : deux analyseurs de type SMPS

Deux 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. Ce site a déjà été instrumenté en novembre 2020 en période de très faible trafic aérien en raison du confinement.
Les analyseurs sont configurés pour faire une mesure toutes les 5 minutes sur 124 canaux, de 5 nm à 430 nm. Les mesures de concentrations sont exprimées en particules par cm3 (P/cm3) avec une résolution temporelle de 5 minutes.

Résultats : en zone urbaine

En 2023, les concentrations au niveau du boulevard des Frères de Goncourt durant les 6,5 mois de mesure sont inférieures à celles enregistrées durant la même période en 2022. Cette différence de concentrations est visible sur l’ensemble de la gamme granulométrique mesurée. Elle est liée à des conditions météorologiques plus dispersives en 2023 (en moyenne) avec notamment une prédominance de vents d’ouest et une absence de flux de nord-est par rapport à 2022.

Résultats : à proximité de l’aéroport

Le suivi simultané à La Ranjonnière et au niveau du boulevard des Frères de Goncourt a permis de consolider les conclusions suivantes.

La concentration moyenne et les niveaux de pointe (percentile 98) sont respectivement 1,3 et 1,4 fois plus élevés sur le site des Frères de Goncourt que sur le site de La Ranjonnière en lien avec la proximité des émissions routières au niveau du site de trafic. Ces résultats confirment les premières mesures effectuées précédemment sur ces deux sites1.

L’influence du trafic aérien sur les concentrations enregistrées sur le site de La Ranjonnière a été de nouveau confirmée notamment pour les particules les plus fines, inférieures à 20 nm. Elle entraîne une augmentation de la concentration moyenne de près d’un facteur 4 à La Ranjonnière, lorsque le site est sous les vents de la piste [200, 210, et 220°N]2, par rapport à une situation hors influence.

Cette influence du trafic aérien se traduit également par une bonne cohérence entre l’évolution des mouvements aériens au sein de la journée et celle des concentrations en PUF inférieures à 20 nm lorsque le site est sous les vents de la piste. Dans ce cas, le nombre de mouvements et les concentrations augmentent brusquement à partir de 6h (heure de levée du couvre-feu) et diminuent brusquement à partir du 0h (heure de mise en place du couvre-feu).

L’influence du trafic aérien qui se traduit notamment par des élévations de plus de 20 000 P/cm3 demeure ponctuelle. Ces élévations représentent 7,3 % du temps à la ferme de la Ranjonnière. Par comparaison, elles représentent 11 % du temps au niveau du boulevard des Frères de Goncourt.

Le suivi initié dès novembre 2020 et réalisé lors de différentes campagnes de mesure à La Ranjonnière a permis d’évaluer l’influence de la reprise du trafic aérien sur les concentrations liées aux mouvements aériens. Lorsque le site de mesure est sous les vents de la piste, l’augmentation du trafic aérien se traduit par une augmentation du nombre d’élévations des concentrations supérieures à 20 000 P/cm3, mais pas de leur amplitude3.

Conclusions et perspectives

Compte tenu de l’impact avéré du trafic aérien sur les concentrations en PUF les plus fines, Air Pays de la Loire préconise la poursuite de ces mesures dans l’environnement de l’aéroport, à des fins d’observation et pour alimenter les études sanitaires subséquentes. En effet, le trafic aérien en 2023 reste inférieur de près de 10 % à celui de 2019 et les prévisions suggèrent une augmentation annuelle du trafic de 1 % à 3,5 % à l’horizon 20304. Ces mesures pourraient ainsi consolider les conclusions relatives à l’influence de l’augmentation du trafic aérien.

 

[1] Rapport 4 : évaluation des concentrations en particules ultrafines dans les environs de l'aéroport de Nantes-Atlantique, campagne juillet 2022 - juillet 2023

[2] 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. Rapport 1 : évaluation des concentrations en particules ultrafines dans les environs de l’aéroport de Nantes-Atlantique, novembre 2020 – juin 2021)

[3] L'amplitude de l'élévation peut se définir comme la hauteur de l'élévation, exprimée en P/cm3.

[4] Etude complémentaire sur les hypothèses de trafic de l'aéroport Nantes-Atlantique ; Angelo Martino & Marco Brambilla, TRT, 2019