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INDAAF (International Network to Study Deposition and Atmospheric Composition in Africa)

Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA)

Publié le 9 janvier 2014 Mis à jour le 26 mars 2019

Responsable : Béatrice Marticorena (LISA)
Localisation : 4 stations de mesures, à savoir Banizoumbou au Niger, Cinzana au Mali et M’Bour et Bambey au Sénégal
Laboratoire hébergeur principal :
LISA
Autres laboratoires concernés : LISA (Créteil), LA (Toulouse), LOA (Lille)
Année de lancement : 2015 (labellisation SNO INSU)

Descriptif, objectifs et modalités de fonctionnement
Ce dispositif est dédié au suivi des aérosols désertiques en Afrique de l’Ouest.
Le premier objectif est de documenter la variabilité des contenus atmosphériques en aérosols désertiques à l'échelle régionale et de l'échelle évènementielle à l'échelle pluriannuelle. En effet les émissions, le transport et le dépôt de ces aérosols est sous contrôle de paramètres météorologiques (vent, précipitation) qui modulent leur variabilité à toutes les échelles de temps. En particulier, l'évolution actuelle (augmentation de la pluviométrie sur le Sahel) et attendue (en liaison avec l’augmentation des températures globales) des conditions climatiques devrait modifier de façon sensible le cycle de ces aérosols dans la région sahélienne. De la même façon, l'augmentation continue des surfaces mises en culture pourrait mener à des émissions locales plus importantes. Etant donné la variabilité naturelle du climat dans cette région, un suivi d'échelle, au minimum, décennale est nécessaire pour détecter de tendances d'évolution. C'est ce qui justifie la poursuite des mesures entamées en 2006 dans le cadre du projet international AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine).

Le second objectif de ce dispositif est de fournir des points de comparaison et de validation pour les modèles régionaux du cycle des aérosols désertiques, actuellement très sous-contraints en termes de bilan de masse (émission/dépôt). C'est ce qui a conditionné le choix des mesures mises en œuvre : la concentration de surface (PM10), le contenu en aérosol intégré sur la verticale (épaisseur optique en aérosols; réseau AERONET/PHOTONS), les flux de dépôt totaux et humides et les conditions météorologiques locales. Les mesures de concentrations sont réalisées avec une instrumentation comparable à celle utilisée par les réseaux de surveillance de la qualité de l'air. Elles permettent donc de renseigner les concentrations massiques en particules auxquelles sont exposées les populations locales, et qui excèdent très largement les normes des pays développés.

Le fonctionnement et la maintenance des stations de mesures sont assurés par les techniciens des organismes locaux au sein desquels sont implantées les stations. Ils ont été formés aux opérations de maintenance et de dépannage de façon à être autonome. Cette stratégie s'est avérée payante depuis la dégradation du contexte politique dans la région, puisque le fonctionnement des stations est resté nominal malgré l'impossibilité d'accéder aux sites pour les chercheurs français. Ces personnels sont également chargés de la collecte des données et de leur transmission au LISA. Les données sont ensuite traitées au LISA pour en évaluer la qualité, puis mises en forme de façon standard.

Instruments concernés 
- Mesures des concentrations de surface en PM10 : les concentrations de surface de particules de taille inférieure à 10 µm sont mesurées au moyen d’un système de microbalance (Tapered Element Oscillating Microbalance ; TEOM 1400A from Thermo Scientific) équipé d’une tête de prélèvement standard permettant une collecte sélective des seules particules de diamètre < 10 µm (PM10)
- Mesures de l’épaisseur optique :
les mesures d’épaisseur optique sont réalisées par des photomètres solaires du réseau AERONET/PHOTONS, selon la procédure définie dans ce réseau
- Mesures météorologiques :
les paramètres météorologiques de base (vitesse et direction de vent, température de l’air et humidité relative) sont mesurés et enregistrés avec un pas de temps de 5 mn. La totalité de l’instrumentation est de marque Campbell Scientific Instruments (Windsonic 2D, capteurs humidité et température 50Y ou HMP50; des pluviographes à augets basculants ARG100; centrales d’acquisitions CR200)
- Mesures de dépôts
: les dépôts sont collectés par des capteurs passifs de dépôt total (type "fresbee") et humide (collecteur MTX)
- Local de mesures : les instruments sont implantés en dehors des agglomérations dans un local construit sur place, équipé d’une centrale de génération d’électricité solaire (panneau et batteries) assurant l'autonomie et le fonctionnement en continu des stations

Bilan
- 3 stations (sur 8) complètes et "homogènes" en terme d'instrumentation (Banizoumbou au Niger, Bambey au Sénégal, Lamto en Côte d'Ivoire)
- Insertion du SNO dans l'infrastructure de recherche ACTRIS-FR et pilotage du groupe de travail "Dépôts"
- Quantification des dépôts d'aérosols désertique à l'échelle régionale
- Mise en place de prélèvements dédiés pour la quantification des nutriments d'intérêt pour les sols sahéliens dans les dépôts (projet ANDA, LEFE/EC2CO)

Projets/Prospective 2015-2019
- Maintien des stations à un haut niveau de performance
- Production de séries de dépôts harmonisés (campagne d'intercomparaison de collecteurs ; Chypre 2016-2017 ; Médénine 2017-2018 ; soutien ACTRIS-FR et ACTRIS TNS)
- "Up-grading" de la station de Lamto pour correspondre aux standards ACTRIS-EU (mise en place de mesures de distribution en taille et propriétés optiques)
- Intégration dans le SNO de la station de Médénine

Appartenance à des réseaux nationaux/internationaux
IGAC-DEBITS, SDS-WWO