La pollution atmosphérique constitue aujourd’hui l’un des principaux déterminants environnementaux de santé publique en milieu urbain. Selon l’Organisation mondiale de la santé, 91 % de la population mondiale vit dans des zones où la qualité de l’air ne respecte pas les valeurs guides sanitaires, et environ 7 à 8 millions de décès prématurés par an sont attribuables à la pollution de l’air, dont 4,2 millions liés à l’air extérieur (OMS, Ambient Air Pollution, dernières estimations consolidées).
En Europe, l’Agence européenne pour l’environnement estime que plus de 300.000 décès prématurés par an sont encore imputables aux particules fines PM2.51, malgré une amélioration progressive des concentrations moyennes sur les vingt dernières années. Ces chiffres rappellent que la pollution de l’air n’est pas seulement un enjeu environnemental, mais un facteur structurel de risque sanitaire et socio-économique.
Pourtant, la capacité des territoires à agir efficacement reste largement conditionnée par la qualité, la finesse et l’exploitabilité des données disponibles.
Une mesure encore trop agrégée face à des expositions très localisées
Les dispositifs historiques de surveillance reposent sur des stations fixes de référence, dont le coût unitaire peut atteindre plusieurs centaines de milliers d’euros, incluant l’installation, l’exploitation et la maintenance. Ces stations offrent une précision métrologique élevée, indispensable au suivi réglementaire, mais leur faible densité spatiale limite leur capacité à rendre compte des variations locales de pollution.
Or, de nombreuses études montrent que, à l’échelle intra-urbaine, les concentrations de polluants peuvent varier dans des rapports de 1 à 5, voire davantage, entre deux rues distantes de quelques centaines de mètres, sous l’effet du trafic, du bâti ou de la ventilation naturelle. Ces écarts sont déterminants pour l’exposition réelle des populations, mais restent largement invisibles dans les indicateurs agrégés utilisés pour le pilotage public.
Capteurs bas coût : densité accrue, fiabilité en question
Face à cette limite, les capteurs de qualité de l’air dits « bas coût » se sont multipliés. Leur prix unitaire, souvent compris entre quelques dizaines et quelques centaines d’euros, permet d’envisager des réseaux beaucoup plus denses et potentiellement mobiles.
Cependant, l’état de l’art scientifique souligne leurs limites : dérive des capteurs dans le temps, sensibilité aux conditions environnementales (température, humidité), absence d’étalonnage individuel et hétérogénéité des performances selon les polluants mesurés. L’INERIS et plusieurs publications européennes rappellent que, sans recalibration régulière, ces capteurs peuvent présenter des écarts significatifs par rapport aux instruments de référence, rendant les données difficilement exploitables pour la décision publique.
L’autocalibration dynamique : une réponse systémique documentée
Les travaux analysés dans une étude menée par ARCLÈS mettent en évidence une voie de dépassement crédible de cette opposition entre précision et densité.
L’innovation clé repose sur des mécanismes d’autocalibration dynamique, permettant à des capteurs bas coût de se recalibrer « à la volée » lorsqu’ils sont colocalisés, directement ou indirectement, avec des stations de référence ou avec d’autres capteurs déjà recalés.
Cette approche, protégée par une demande de brevet, permet de compenser la dérive temporelle liée au vieillissement des capteurs et aux conditions environnementales. Elle transforme un ensemble de capteurs individuels en un réseau cohérent, capable de produire des données dont la qualité devient compatible avec des usages opérationnels.
Les expérimentations menées à l’échelle urbaine, notamment à Marseille, ont montré la capacité de ce type de dispositif à fournir une cartographie de la pollution à maille fine, bien plus représentative des expositions réelles que les approches classiques.
De la donnée réglementaire à l’intelligence territoriale
L’enjeu dépasse toutefois la seule performance technique. La valeur créée réside dans la capacité à agréger, analyser et contextualiser les données via des plateformes numériques avancées. Ces plateformes permettent non seulement la visualisation en temps réel, mais aussi des simulations prédictives à court terme, ouvrant la voie à l’anticipation des pics de pollution et à des stratégies de prévention plus ciblées.
L’étude ARCLÈS montre également que les dispositifs les plus robustes intègrent une dimension participative, associant citoyens, entreprises et collectivités. Cette logique de sciences participatives renforce la densité des données tout en améliorant leur acceptabilité sociale, condition essentielle à un déploiement à grande échelle.
Mesurer autrement pour décider mieux
Dans ce contexte, la qualité de l’air ne peut plus être abordée comme un simple indicateur de conformité réglementaire. Elle devient un outil de pilotage stratégique, au croisement des politiques de santé publique, d’aménagement urbain, de mobilité et de transition écologique.
Pour les territoires, passer d’une surveillance statique à une intelligence environnementale dynamique constitue un levier majeur de gouvernance. Pour les acteurs économiques, intégrer la mesure fine de l’exposition aux polluants devient un enjeu de responsabilité sociale, de santé au travail et de performance globale.
Mesurer l’air autrement n’est donc pas un luxe technologique. C’est une condition nécessaire pour gouverner efficacement des espaces urbains confrontés à des défis sanitaires, climatiques et sociaux de plus en plus étroitement imbriqués.
Article publié par Bruno Carlier – Directeur Associé ARCLÈS
Sources principales
- Organisation mondiale de la santé (OMS), Ambient Air Pollution – Health impacts
- Agence européenne pour l’environnement (AEE), Air quality in Europe
- INERIS, travaux sur l’évaluation des capteurs bas coût
- Le terme PM2.5 signifie Particulate Matter 2.5 micromètres : il s’agit de particules en suspension dans l’air dont le diamètre aérodynamique est inférieur ou égal à 2,5 micromètres (µm), soit environ 30 fois plus petit que le diamètre d’un cheveu humain. Les PM2.5 peuvent être primaires, émises directement dans l’atmosphère et secondaires, formées par réactions chimiques entre gaz polluants. Les principales sources identifiées sont : le trafic routier (moteurs thermiques, abrasion des freins et des pneus), la combustion de bois et de charbon (chauffage résidentiel), certaines activités industrielles, l’agriculture (via des réactions chimiques impliquant l’ammoniac), plus marginalement, des sources naturelles (incendies, poussières désertiques).
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