ANR COoL-AMmetropolis

ANR COoL-AMmetropolis (2020-2024)

Vers la réduction des émissions de CO2 et des ilôts de chaleur urbains de la métropole Aix-Marseille-Provence par une approche interdisciplinaire (mesures et modélisation atmosphériques – urbanisme et droit de l’environnement – établissement et modélisation atmosphérique à fine échelle de scénarios de réduction en concertation avec les acteurs socio-économiques et politiques).

LE PROJET

Résumé

Les zones urbanisées produisent environ 70% des émissions de CO2 issues de la combustion d’énergies fossiles. Ces estimations sont très incertaines aux échelles locale et régionale et demandent à être vérifiées de façon indépendante, ce qui peut être fait par des méthodes atmosphériques. De plus, les villes sont souvent plus chaudes que les zones rurales alentours du fait de l’îlot de chaleur urbain (ICU), qui peut influencer certains flux de CO2. Les villes sont donc des endroits stratégiques pour réduire les émissions de CO2 et diminuer les températures localement.
Le projet ANR COoL-AMmetropolis vise à caractériser et à produire des scénarios de réduction des émissions de CO2 et de l’ICU de la métropole Aix-Marseille Provence (AMP), deuxième agglomération la plus peuplée de France, et de produire des cartes à fine échelle montrant les bénéfices découlant de ces mesures de réduction sur la concentration de CO2 et la température de l’atmosphère métropolitaine à l’horizon 2035.
L’objectif est de construire ces scénarios en concertation avec les acteurs socio-économiques locaux et les gouvernances des territoires de la métropole AMP, de sorte à ce que ces scénarios soient réalistes et puissent être mis en action.
Afin d’atteindre ces objectifs, le projet ANR COoL-AMmetropolis, porté par l’IMBE, réunit un consortium interdisciplinaire constitué de 5 partenaires principaux dont l’agence de qualité de l’air régionale « ATMOSUD », 6 partenaires non financés et le groupe d’experts sur le climat en Méditerranée « GREC-SUD », spécialiste des interactions entre chercheurs et acteurs des territoires de la métropole Aix-Marseille-Provence.

Enjeux

Le projet ANR COoL-AMmetropolis a pour objectif d’apporter des avancées scientifiques dans plusieurs disciplines sur le territoire de la métropole AMP (météorologie, cycle du carbone, écologie, urbanisme, droit de l’environnement). Un des enjeux sociétaux majeurs est d’améliorer, via des instruments de mesures et de modélisation atmosphériques de pointe, l’inventaire d’émissions produit par ATMOSUD à partir de facteurs d’émissions et de données d’activités (hpps ://cigale.atmosud.org). Un autre apport sociétal concerne l’urbanisme opérationnel, avec le renforcement d’actions communes des acteurs de la recherche et de la société civile dans la mise en place de stratégies d’adaptation. Il s’agit de trouver le moyen le plus efficace pour intégrer des scénarios vertueux, définis en interaction avec les acteurs locaux, dans les documents légaux d’urbanisme, les outils juridiques associés, et les pratiques, et de divulguer les résultats vers le grand public pour partager les connaissances et résultats produits.

Objectifs

Les objectifs du projet COoL-AMmetropolis sont : (1) de caractériser et d’améliorer la représentation spatio-temporelle des émissions de CO2 fossiles de l’inventaire d’ATMOSUD et de les comparer aux émissions biogéniques sur des zones clés de la métropole AMP (sites d’observations urbain, industriel, côtier, rural, forestier), (2) de caractériser la variabilité de l’ICU et des concentrations de CO2 aux échelles diurnes et saisonnières à toutes les échelles spatiales sur la métropole, et (3) de définir, modéliser et évaluer les bénéfices de scénarios de réduction des émissions de CO2 et de l’ICU à l’horizon 2035 en termes de CO2 et ICU tels qu’ils pourraient être construits par les acteurs socio-économiques et décideurs politiques des territoires de la métropole AMP.

1- Réseau régional d’observation du CO2, CO et CH4 atmosphériques (ANR /SNO ICOS-Fr/ ATMOSUD)

  • OHP : Observatoire de Haute Provence (rural)
  • PDB : Port-de-Bouc (industriel)
  • MAR : Marseille-Longchamp (urbain)
  • SME : Station Marine d’Endoume (côtier urbain)
  • FBL : Fontblanche (forestier)
  • ERSA : Cap Corse (côtier)
@ Xueref-Remy, Milne et al, to be subm.

2- Séries temporelles de CO2
Ces mesures de la concentration atmosphérique montrent l’existence de panaches de CO2 sur Marseille et son littoral de plusieurs dizaines de parties par million par rapport au site rural de l’OHP du fait des émissions locales urbaines et du transport atmosphérique des émissions industrielles de Fos-Berre vers la ville dans certaines conditions météorologiques.

Organisation du projet

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Le projet est composé de 4 lots de tâches (WP). Le lot 0 est dédié à la coordination. Le lot 1 vise à acquérir et analyser des observations de CO2 et ICU à travers le déploiement d’une instrumentation de pointe ; le lot 2 vise à mettre en place un outil de modélisation atmosphérique du CO2 et de l’ICU qui sera optimisé grâce aux données du lot 1. Le lot 2 permettra d’améliorer l’inventaire d’émissions actuelles de la métropole AMP délivré par ATMOSUD. En lien avec ces deux lots, le lot 3 vise à analyser le rôle des différents niveaux de gouvernance de la métropole AMP vis-à-vis des stratégies d’adaptation. Il repose sur l’analyse des documents légaux, d’une méthodologie d’évaluation multicritères de scénarios, et d’une stratégie pour s’assurer des interactions constantes tout au long du projet entre les chercheurs, les acteurs locaux et la société civile. Les scénarios définis seront simulés par les outils de modélisation et l’inventaire ATMOSUD amélioré du lot 2 et modifié en fonction des scénarios définis, en vue de produire des cartes de CO2 et de température de l’atmosphère métropolitaine de l’échelle du quartier à celle de la métropole, et de comprendre les impacts des différents scénarios d’émissions sur ces paramètres climatiques. En vue d’assurer une large diffusion des résultats du projet, ceux-ci seront disséminés vers trois communautés différentes : scientifique (via des articles et conférences scientifiques), des acteurs urbains (via des séminaires avec les décideurs, ONG et associations) et le public (avec un site web, un film, des articles et des conférences grand public).

Consortium

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Le consortium du projet ANR COoL-AMmetropolis est interdisciplinaire et constitué de météorologistes et physiciens de l’atmosphère, écologues, urbanistes, chercheurs en droit de l’environnement et de l’Agence régionale de surveillance de la qualité de l’air ATMOSUD. Le groupe d’experts sur le climat méditerranéen GREC-SUD, en sous-traitance, apporte son expertise pour les interactions avec l’ensemble des acteurs locaux, notamment par l’organisation de séminaires annuels

Organismes partenaires

Partenaires financés

  • IMBE (porteur du projet) : Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie marine et continentale, Aix-en-Provence
  • LIEU/IUAR : Institut d’Urbanisme et d’Aménagement Régional, Aix-en-Provence
  • CNRM : Centre National de Recherches Météorologiques, Toulouse
  • UMS/UAR PYTHEAS : Unité d’Assistance et de Recherche PYTHEAS, Marseille
  • ATMOSUD : Agence régionale de suivi de la qualité de l’air, Marseille
  • Partenaires non financés
  • URFM-INRAE : Unité de Recherche sur les Forêts Méditerranéennes, Avignon
  • GNS Sciences : Laboratoire d’analyses isotopiques, Nouvelle Zélande
  • ESPACE : Étude des Structures et des Processus d’Adaptation et des Changements de l’Espace
  • LSCE : Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement, Gif-sur-Yvette
  • MIO : Institut d’océanographie méditerranéen, Marseille
  • CEA-Cadarache : Commissariat à l’Energie Atomique et aux énergies alternatives - Centre de Cadarache, Saint-Paul-lez-Durance

Autres collaborateurs (prestations de service )

  • GREC-SUD, Groupe d’experts sur le Climat en Méditerranée
  • CIO Université de Groningen, Hollande

Labels du projet COoL-AMmetropolis

Pôle de Compétitivité CAPENERGIES
Pôle de Compétitivité CAP DIGITAL / ADVANCITY

Personnels membres du projet

IMBE
Coordinatrice du projet :

  • Irène Xueref-Remy, Physicienne du Comité National des Astronomes et des Physiciens, OSU Institut Pytheas / Université Aix-Marseille, Equipe PPM (irene.remy-xueref@univ-amu.fr)
    Site : Technopole de l’Arbois

Collaborateurs :

  • Aurélie Riandet, doctorante ANR, équipe PPM
  • Ludovic Lelandais, doctorant Région Sud-PACA/ATMOSUD, équipe PPM
  • Jean-Philippe Mévy, Maitre de conférences HDR, équipe DFME
  • Alberte Bondeau, Chargée de recherches CNRS, équipe PPM
  • Vanina Beauchamps-Assali, ingénieur d’études, service support communication/valorisation
  • Equipe du service technique commun

LIEU-IUAR

  • Marie-Laure Lambert, Maitre de Conférences AMU, HDR
  • Frédérique Hernandez, Professeur AMU – maintenant Directrice du Laboratoire ville, mobilité, transport de l’Université Gustave Eiffel, Aix-en-Provence
  • Jérôme Dubois, Professeur AMU
  • Aurélie Arnaud, CR CNRS
  • Aurélie Deloffre, Doctorante CIFRE LIEU/Métropole Aix-Marseille-Provence

CNRM

  • Valéry Masson, Directeur de recherches CNRS
  • Christine Lac, Ingénieur en chef Météo-France, HDR
  • Marine Claeys, Postdoctorante ANR

ATMOSUD

  • Alexandre Armengaud, Responsable des partenariats scientifiques
  • Grégory Gille, Responsable technique des sites d’observations ATMOSUD

OSU PYTHEAS

  • Christophe Yohia, Ingénieur d’études CNRS, Service Informatique Pytheas
  • Pierre-Eric Blanc, Ingénieur de Recherche CNRS / Observatoire de Haute Provence

GNS Science

  • Jocelyn Turnbull, Directrice de Recherches, GNS Nouvelle-Zélande

ESPACE

  • Samuel Robert, Directeur de recherches CNRS

URFM/INRAE

  • Guillaume Simioni, Directeur de recherches CNRS
  • Olivier Marloie, Ingénieur d’études CNRS

LSCE

  • Thomas Lauvaux, chercheur contractuel, HDR

MIO

  • Jacques Piazzola, Professeur Université de Toulon

CEA Cadarache

  • Thierry Hedde, Ingénieur CEA

Financement

Financeur principal
Agence Nationale de la Recherche : 749 000 €

Co-financements
Projet Région MAGES : 50 000 €
Bourse doctorale Région/ATMOSUD : 96 000 €
Bourse CIFRE LIEU/Métropole Aix-Marseille-Provence : 96 000€
INSU- PYTHEAS / Observatoire de Haute Provence (Service National d’Observation ICOS-France, Service National d’Observation PHOTONS, Site Instrumenté OHP-GEO et Infrastructure de Recherche ACTRIS-FR) : 15 000 € / an, hors équipement.

Documents

Séminaire ANR COoL-AMmetropolis, 15 décembre 2021
1er séminaire organisé par le GREC-SUD, avec les acteurs socio-économiques et décideurs politiques des territoires de la métropole Aix-Marseille-Provence

Présentation générale du projet (Irène Remy-Xueref, IMBE)
Télécharger la présentation

Présentation du LIEU (Marie-Laure Lambert et Frédérique Hernandez) pour le volet SHS
Télécharger la présentation

@Crédits photos et illustrations : Irène Xueref-Remy