La qualité de l’air est un sujet de préoccupation dans le Nord-Pas de Calais, territoire historiquement fortement industrialisé et figurant parmi les plus densément peuplés de France (environ 4 millions d’habitants). De forts contrastes sont observés au sein de ce territoire avec la présence d’importantes aires urbaines (métropole Lilloise, bassin minier), de larges zones de cultures au nord et au sud du territoire, ainsi qu’un des plus grands complexes industriels de France sur le Dunkerquois. Les zones boisées représentent une faible proportion du territoire et sont retrouvées aux extrémités est et ouest du territoire.
Le programme CARL
Le programme CARL est une étude menée entre 2010 et 2012 par le laboratoire des Sciences Végétales et Fongiques, de la Faculté de pharmacie de Lille (LSVF) en partenariat avec l’Association pour la Prévention de la Pollution Atmosphérique (APPA) et financée par les Fonds Régional d’Aide à la Maîtrise de l’Energie et de l’Environnement (FRAMEE) et Fonds Européen de Développement Régional (FEDER).
Son objectif était de réaliser une cartographie régionale de la qualité de l’air à l’aide des lichens épiphytes, selon la nouvelle norme AFNOR (NF 43-9-03).
Touchés par cette problématique, les étudiants d’Ecologie opérationnelle, des Masters du RIZOMM de l’université Catholique de Lille, ont été chargés dans le cadre d’un projet d’étude de la création de cette page. Celle-ci a vocation de permettre au public d’appréhender la biosurveillance lichénique de la qualité de l’air en Nord-Pas de Calais et présenter les résultats de l’étude CARL à l’aide de cartographies web.
La biosurveillance lichénique de la qualité de l’air
Les lichens sont des organismes épiphytes. Ils se développent sur les troncs d’arbres et sont dépendants de la composition atmosphérique pour leur nutrition. Ce sont des organismes sensibles, dits bio-indicateurs de la qualité de l’air car leur diversité dépend des polluants chimiques de l’atmosphère. En effet, toutes les espèces de lichens ne résistent pas de la même manière à ces substances. De plus, certaines espèces peuvent accumuler ces substances sur le long terme.
Leur sensibilité, leur résistance propre et leur capacité d’accumulation permettent aux scientifiques de les utiliser pour apprécier le degré de pollution de l’air d’une ville ou d’une région donnée, par l’étude de leur répartition et de leur diversité dans une échelle temporelle ou spatiale selon l’objectif recherché.
Par exemple, l’espèce Amandinea punctata résiste à de fortes pollutions, alors que l’espèce Parmelia caperata est très sensible aux composés azotés et sera donc moins présente dans les environnements plus fortement contaminés. Pour en savoir plus sur cette méthode, cliquez ici.
Photographies de l’espèce Amandinea punctata (en haut) et Parmelia caperata (en bas) – source : Association Française de Lichénologie
La méthodologie de l’Indice Biologique Lichens Epiphytes – IBLE
La méthode AFNOR NF-X 43-903 (2008) consiste à observer en différents points les peuplements de lichens présents sur des arbres pour définir et cartographier des indices biologiques de qualité de l’air. L’utilisation de la méthode est possible toute l’année sauf en cas de précipitations ou de neige. Elle s’applique aussi bien en milieux industriel, urbain, péri-urbain que rural, mais est peu adaptée au milieu forestier car les conditions écologiques et la dispersion des polluants atmosphériques y sont particulières.
Les différents points d’observation ont été définis selon une méthode de maillage stratifié. Le critère de stratification retenu est celui de l’occupation des sols, qui semble conditionner la diversité lichénique sur un site. Trois grandes strates ont été retenues au niveau régional, d’après la classification CORINE Land Cover :
- la strate des espaces artificialisés (1680 km²) ;
- la strate des espaces agricoles (9714 km²) ;
- la strate des zones naturelles (littorale, arbustive, zones humides : 165 km²).
Un maillage homogène de 4×4 km (soit une maille de 16 km²) est établi sur les deux départements. Pour les territoires les plus peuplés, un maillage de 1×1 km a été appliqué, pour un total de 1 464 points sur les deux départements. Un tirage au sort a finalement été réalisé pour retenir 514 points d’observation.
Visitez nos sites d’observation grâce aux Map Tours, en sélectionnant un arrondissement :
- Arrondissements de Dunkerque et Saint-Omer
- Arrondissements de Calais, Boulogne-sur-Mer et Montreuil-sur-Mer
- Arrondissement de Lille
- Arrondissement de Béthune
- Arrondissement de Lens
- Arrondissements d’Arras et de Douai
- Arrondissements de Cambrai, Valenciennes et Avesnes-sur-Helpe
Pour chaque point d’observation, trois à quatre arbres sont choisis selon des critères particuliers. Sur chaque arbre, les lichens sont identifiés à l’aide d’une grille d’observation standardisée. Les éléments répertoriés sont la présence, la fréquence et le recouvrement de chaque espèce au sein de la grille, comme présenté sur la figure ci-dessous. Toutes ces informations sont ensuite reportées dans une base de données pour le calcul des indices de qualité de l’air.
Schéma de la méthodologie d’observation des lichens
Quelques indices biologiques de qualité de l’air :
Diversité spécifique – La diversité spécifique est un indice qui caractérise la diversité et l’abondance des espèces présentes dans un biotope donné. Il représente le nombre d’espèces différentes inventoriées dans un milieu.
Fréquence spécifique – La fréquence spécifique représente pour un site donné la proportion de mailles dans lesquelles l’espèce est répertoriée.
Eutrophisation du milieu – On entend ici par eutrophisation, la charge de l’environnement en polluants azotés. Ces polluants sont majoritairement des oxydes d’azote ou de l’ammoniac.
Les résultats de CARL
Cette carte web dynamique présente quelques résultats de CARL. Vous pouvez agrandir la carte pour l’afficher en plein écran et y naviguer plus aisément. Sur la gauche, en cliquant sur la double flèche, vous pouvez accéder à une légende vous permettant de sélectionner les indicateurs que vous souhaitez afficher. Un texte descriptif de la carte est également disponible. Vous pouvez modifier le fond de plan à l’aide du bouton situé en dessous des outils de zoom, ou encore rechercher une adresse précise pour identifier les points d’observation proches à l’aide de l’outil situé en haut à droite.
Les étudiants de Master 1 Ecologie Opérationnelle : Brach Mallaurie, Burzawa Clément, Deflorenne Aline, Gahéry Léna, Gilleron Mathieu, Levray Justine, Mallevaes Louis, Meurisse Quentin, Moreau Agathe, Paquet Audrey, Pencoat-Jones Albane, Savry Florence, Vogel Lucas