INTRODUCTION
GENERALE
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Une zone côtière constitue un territoire
particulier, en matière de morphologie et de densité de
population. Elle est considérée comme un
éco-socio-système (CORLAY, 1997). C'est-à-dire un
assemblage entre un système écologique (écosystème)
et un système social (les hommes et leurs activités) (MIOSSEC,
1998). Cependant, la pression démographique, l'urbanisation et les
activités humaines ont des effets négatifs sur l'espace
côtier (OBIANG EBANEGA, 2004 ; GRIMM et al, 2008 ; INSEE et
SOES, 2010 ; OKANGA-GUAY, 2013; ONDO ASSOUMOU, 2017 ; UNESCO, 2020; TIAN et
al, 2021). Notamment, la transformation du paysage et la perte de la
nature d'une manière catégorique par les aménagements
humains, qui apparaissent alors comme une menace pour cette zone (MPIE SIMBA,
2016 ; SAMUEL, 2019). Ces effets négatifs ont pour conséquence la
pollution de l'air et le développement des climats locaux (microclimat)
en particulier, et du climat global tellurique en général (OKE,
1987 ; ESCOURROU, 1996 ; LIMA et LOPES, 2017 ; HASSANI et DROGUE, 2020).
L'îlot de chaleur urbain et la qualité de l'air
urbaine sont deux problèmes importants de l'environnement urbain et sont
devenus plus graves avec les phénomènes antérieurement
cités (excessive dans les villes côtières) (CAO et
al. 2016). Étant donné que les îlots de chaleur urbain
et la qualité de l'air peuvent interagir l'un avec l'autre, ces deux
enjeux doivent être étudiés en relation pour une meilleure
compréhension de l'environnement urbain.
JUSTIFICATION DU CHOIX DU SUJET Objet d'étude et
champ d'étude
La présente étude porte sur l'îlot de
chaleur urbain et la qualité de l'air qui sont deux problèmes
majeurs de l'environnement urbain et de santé publique.
S'agissant d'îlot de chaleur urbain, ce terme
désigne « un phénomène microclimatique qui se
manifeste par une augmentation significative de la température de l'air
urbain par rapport à l'environnement rural immédiat »
(AGENCY, 2012). Autrement dit, c'est un secteur, pour une période
donnée, présentant des différences de températures
de 5 degrés Celsius et plus par rapport à l'environnement
naturel. (OKE, 1982). Dans certains cas (comme en Amérique du Nord), la
température moyenne de l'air dans les villes de taille moyenne à
grande est généralement de 1 °C à 3 °C plus
élevée que dans les campagnes environnantes, et jusqu'à 12
°C plus chaude à certains endroits (OKE, 1997; OKE et al,
2017). Ce phénomène est induit par des modifications
environnementales imputables à l'accroissement urbain. Cette
urbanisation mène aux modifications des caractéristiques
physiques de la surface ainsi qu'à la transformation
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de la morphologie de l'espace. Ces transformations impliquent
une modification du bilan énergétique à l'échelle
locale de la surface. Cela entraîne une augmentation de la
température de surface (LST) qui crée une augmentation du flux de
chaleur sensible et une hausse conséquente de la température de
l'air (FABRIZI et al, 2010 ; DUBREUIL et al, 2011). Il est
possible de distinguer trois types d'îlot de chaleur urbain (ICU) dans la
littérature ((OKE, 1978 ; AZEVEDO et al, 2016):
? Les îlots de chaleur à la surface du sol :
grâce à des lectures de rayons infrarouges émis et
réfléchis par les surfaces, il est possible de déceler les
endroits d'une ville où les surfaces sont les plus chaudes;
? Les îlots de chaleur de la canopée urbaine, qui
est la couche d'air comprise entre le sol et la cime des arbres, ou des
toitures des bâtiments, où l'essentiel de l'activité
humaine se déroule;
? Les îlots de chaleur de la couche limite
urbaine, située au-dessus de la couche de la
canopée. Les îlots de chaleur de la canopée urbaine et de
la couche limite urbaine font référence à la
température de l'air (OKE, 1982; VOOGT, 2002).
Il faut savoir que l'intensité des îlots de
chaleur se modifie sur une base quotidienne et saisonnière en fonction
des différents paramètres météorologiques et
anthropiques (OKE, 1987). Mais aussi dépend de la morphologie de la
ville, du type de bâti et de la taille de la ville.
Outre la densité urbaine, nous pouvons citer parmi les
causes de la formation d'îlots urbains : l'orientation des rues,
l'imperméabilisation des surfaces, la circulation automobile, le
déficit de végétal et d'eau dans les espaces urbains
(MASSON, 2017). Ce phénomène d'îlots de chaleur urbains
crée des véritables bulles de chaleur dues à
l'activité humaine et à son urbanisation dense (AGURAM, 2017).
Ils impactent négativement le confort thermique des espaces à la
fois publics et privés et constituent un risque pour la santé
publique (USEPA, 2008). Car, ils provoquent des troubles de la conscience, des
crampes, des syncopes, des coups de chaleur, voire exacerber les maladies
chroniques préexistantes comme le diabète, l'insuffisance
respiratoire, les maladies cardiovasculaires, cérébrovasculaires,
neurologiques ou rénales (LECONTE, 2014 ; MAIGNANT, 2015).
Ce phénomène a été mesuré,
décrit et rapporté par Howard L., pour la première fois
à Londres (Howard 1818). Son ouvrage intitulé `'The Climate
of London» est le point de départ de l'étude portant
sur l'ICU, parce qu'il détaille les facteurs responsables des
écarts de
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températures observées entre le centre de
Londres et la campagne avoisinante (STEWART, 2011).
A partir de 1860 jusqu'à la Seconde Guerre Mondiale,
plusieurs études basées sur l'observation de l'ICU sont
menés les zones Européennes, Japonaises, en Amérique
Centrale et en Amérique du Nord. Elles sont souvent
réalisées par deux ou trois stations
météorologiques ponctuellement (Ibid.).
L'étude de l'ICU a évolué au cours du
XXème siècle avec l'apparition de nouveaux moyens techniques.
C'est le début des transepts de température sur automobile
réalisés en mai 1927 par Schmidt W. à Vienne (Autriche)
(Ibid.).
A partir des années 70, les travaux d'OKE T.R. marquent
le début de la période des études actuelles sur l'ICU. Ces
travaux portent sur l'origine et la compréhension des mécanismes
en oeuvre pour la formation de l'ICU (OKE, 1976, OKE, 1982, OKE, 1987)
A partir des années 90, les travaux en milieux
tropicaux et subtropicaux connaissent à leur tour un essor, notamment
plusieurs de ces travaux précurseurs Brésiliens sont à
relever (STEWART, 2011). L'apparition des capteurs de température plus
performants et de stations météorologiques automatiques
autorisent l'enregistrement de données simultanées sur plusieurs
sites (Ibid.).
Les moyens informatiques actuels rendent possibles la
réalisation de campagne de mesures mais également de traitements
fastidieux. La modélisation de l'ICU est réalisée selon
deux méthodes : numérique et statistique. Pour ces deux
approches, l'émergence de nouveaux outils informatiques et d'importantes
puissances de calculs ont contribué à l'émergence de la
modélisation de l'ICU. La grande diversité des études
portant sur l'ICU correspond à ses multiples impacts en ville sur : la
pollution de l'air, les consommations d'énergie des bâtiments, la
consommation en eau, la biodiversité, confort thermique et la
surmortalité.
En ce qui concerne la qualité de l'air, cette
expression met en évidence l'état de l'air ambiant selon une
échelle dépendant du taux de concentration des polluants. C'est
le niveau de pureté de l'air ambiant (AWKASH et al, 2016).
C'est « la présence d'une substance étrangère
dans l'air ou d'une variation importante dans les proportions de ses composants
susceptible, compte tenu des connaissances scientifiques du moment, de
provoquer un effet nocif, de créer une nuisance ou une gêne »
(CEC, 1991). De même, elle est désignée par
l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) comme « la
contamination de l'environnement intérieur ou
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extérieur par un agent chimique, physique ou
biologique qui modifie les caractéristiques naturelles de
l'atmosphère » (OMS, 2006).
Ces définitions recouvrent des phénomènes
complexes liés à de nombreuses interactions entre des facteurs
météorologiques et diverses activités humaines. Ces
phénomènes peuvent être de nature physique, chimique ou
biologique, responsables d'effets toxiques, allergiques ou infectants. Les
phénomènes globaux de pollution atmosphérique sont les
retombées acides, l'ozone stratosphérique, l'effet de serre, le
changement climatique et la radioactivité ambiante (OMS, 1997). Les
sources de pollution atmosphérique sont d'origine fixe ou mobile,
ponctuelle ou diffuse. Elles résultent de phénomènes de
combustion ou sont d'origine plus spécifique. Les sources fixes
correspondent aux installations de combustion individuelles, collectives ou
industrielles, les incinérations des déchets et les installations
industrielles et artisanales. Les polluants des sources mobiles proviennent
surtout des effluents d'échappement des moteurs, mais aussi de
l'évaporation des essences (EEA, 1997 ; AIRPARIF, 2011).
La mauvaise qualité de l'air a des effets
négatifs sur la santé observés suite à une
exposition de quelques heures à quelques jours (exposition aiguë,
dite à court terme). Ces effets négatifs sont les suivants :
irritations oculaires ou des voies respiratoires, crises d'asthme, exacerbation
de troubles cardio-vasculaires et respiratoires pouvant conduire une
augmentation de la morbidité (ROUSSEL, 2000 ; WIGGS et al, 2003
; LI ET BOU-ZEID, 2013 ; OMS, 2016 ; ADON, 2019 ; HEALTH EFFECTS INSTITUTE,
2020).
C'est à partir des années 1950 que la pollution
de l'air a pris une place importante comme problème social suite
à plusieurs tragédies. Notamment en Belgique et à Londres
au début de l'hiver 1952, au cours duquel sera enregistré un
excès de 4000 décès en 2 semaines (Logan, 1953).
Il a été observé en 1956 et 1957, une
véritable prise de conscience de l'opinion concernant la question de
pollution de l'air. L'adoption du « Clean Air Act » par les
exécutifs britannique et la sensibilisation d'autres États sur la
thématique. Par conséquent, pendant les années 1960, dans
la plupart des pays industrialisés, débute les premières
mesures des niveaux de pollution. Axée aux poussières et aux gaz
acides (acido-particulaire).
Durant la période 1970 - 1990, se laisse observer, dans
tous les pays industrialisés bien sûr, une amplification majeure
de la circulation auto-mobile. Cette période a été
touchée par des sources mobiles dans les émissions de polluants
atmosphériques, notamment de particules fines. Une prise de conscience
des impacts globaux de la pollution, mais aussi des enjeux
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planétaires liés à la consommation
croissante d'énergie. Dans le même temps se faisait une prise de
conscience de l'accroissement des sources automobiles « essence » et
« diesel », suscitant ainsi une gestion différente de la
qualité de l'air.
De nos jours, la question de pollution atmosphérique
est considérée par l'OMS comme un problème important de
santé humaine et environnementale, s'agissant aussi bien des pays en
voie de développement que les pays développés (OMS,
1997).
Par ailleurs, l'approche la plus efficace pour lutter contre
les effets négatifs d'îlot de chaleur urbain et la
dégradation de la qualité de l'air en milieu urbain demeure celle
basée sur la mesure de végétalisation (parcs, arbres,
espaces verts, etc.), l'air peut être refroidi par l'évaporation
du sol et la transpiration des plantes (cas des îlots de chaleur urbains)
et purifiée par la photosynthèse des plantes (cas de la
dégradation de la qualité de l'air). Il est possible d'identifier
et de spatialiser les zones de fort dégagement de chaleur et
d'établir une cartographie de la pollution particulaire. C'est dans
cette optique que nous nous intéressons aux îlots de chaleur
urbains et qualité de l'air dans l'agglomération de
Libreville.
Cette étude s'inscrit dans le cadre
général des Géosciences Spatiales notamment la
Géomatique (KERGOMARD et al, 2002). Les méthodes de
détections d'îlots de chaleur urbains et de mesures de la
pollution utilisées sont issues de Climatologie Urbaine, de
Météorologie, de la Télédétection, des
Systèmes d'Informations Géographiques (SIG) et de la
Géostatistique. Mais aussi, s'intègre dans plusieurs disciplines
s'intéressant aux relations entre les conditions environnementales et la
santé humaine (BELTRANDO, 2014). Ces méthodes apportent, de
façon spécifique, une contribution intéressante à
la connaissance sur l'îlot de chaleur urbain et la qualité de
l'air, la spatialisation des zones de fort dégagement de chaleur et
l'établissement d'une cartographie de la pollution particulaire.
Localisation spatio-temporelle de la zone
Le territoire étudié dans ce travail se situe au
nord-ouest du Gabon dans la province de l'Estuaire et couvre
l'agglomération de Libreville (carte 1). La zone d'étude
s'étend sur 719 km2 (RABENKOGO et al, 2015 ; TSIBA,
2021). Localisée précisément entre 0°20' et
0°30' de latitude Nord et 9°25' et 9°30' de longitude Est,
l'agglomération de Libreville se délimite au Nord-Est par la Baie
de la mondah, au Sud par l'enclave Ikoy-Komo, à l'Est par la commune de
Ntoum et l'Ouest par l'Océan Atlantique (MODINGA DIKONDO, 2018). Cet
espace se subdivise administrativement en trois (3) communes à savoir
Akanda au Nord, Libreville au centre et Owendo au Sud (MBOULOUNGOU et
at, 2019).
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Doté d'une biodiversité et d'une richesse
faunistique et floristique (ANPN, 2016), ce territoire est construit sur une
plaine moutonnée de 40m d'altitude en moyenne. Deux monts culminent
à près de 126m, le mont Boüet et le Nkol-ngoum. De
même, les versants de l'ensemble des collines qui structure cette
agglomération sont convexes avec des pentes assez fortes, soit 15% en
moyenne (EKOME WAGA, 2003).
Sur le plan démographique, sa population est
estimée à 817 787 habitants, dont 34 548 habitants à
Akanda, 79 300 à Owendo et 703 939 habitants à Libreville (DGS
-RGPL, 2015). De plus, cette agglomération est la plus peuplée du
pays (BOUYOU-AKOTET et al, 2012), pour une densité de 1349
habitants au km2.
Carte 1: Localisation de la zone
d'étude
Source : OpenStreetMap, Données de
terrain 2022; Réalisation : ZOLO-M'BOU Dergy-Strede,
2022
Sa position à l'embouchure du fleuve Komo (NDONGHAN
IYANGUI, 2016), sur la frange côtière du continent et son
ouverture à la façade atlantique font d'elle une ville maritime.
Le Gué-Gué, Awondo, Arambo, Batavéa et Lowé sont
les principales cours d'eau de cette zone
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(MOMBO et ITONGO, 2011). Connaissant ainsi, l'une des plus
fortes pluviométries du Gabon, avec en moyenne de 1970,6 mm par an et
26,3°C de température moyenne annuelle (DGMN, 2018). Et
s'intègre dans la région climatique « climat
équatorial de transition de la zone centrale » (MALOBA
MAKANGA, 2009), Avec une saison sèche de trois mois
(juillet-août-septembre) et une longue saison pluvieuse de neuf mois,
marquée par des orages fréquents et des pluies abondantes
d'octobre à juin (MALOBA MAKANGA, 2010).
Le choix de l'agglomération de Libreville a
été justifié, d'abord par l'existence du réseau de
stations de mesure des concentrations particulaires et des données
satellitaires. Ensuite, par sa population qui représente 44,77% de la
population globale du Gabon (RGPL, 2013). Cette population est la plus
susceptible d'être menacée par les effets négatifs de la
mauvaise qualité de l'air et l'inconfort thermique. Ces effets
négatifs sont souvent dû à la croissance urbaine, les
activités humaines et les perturbations naturelles subies à
différentes échelles spatiales et temporelles au sein de cette
agglomération (NGUEMA, 2014).
Par ailleurs, cette étude a été
réalisée de février 2022 à Janvier 2023. Ce cadre
temporel correspond à la période de collecte des données
particulaires, qui s'est effectuée sur onze (11) sites de mesure dans
l'agglomération de Libreville. Ainsi, la carte de localisation (carte 1)
met également en évidence le réseau des différentes
stations de collectes des données de concertation particulaire.
Intérêt du sujet
Les hommes de science, depuis l'Antiquité, se sont
intéressés aux relations entre le climat et la ville. D'abord sur
l'aspect de la prise en compte des conditions climatiques d'un site pour
l'implantation et la conception architecturale des cités. Ensuite, dans
l'influence de la ville sur ses habitants et son environnement, notamment en
matière de pollution de l'air (OKE, 2006). L'étude sur les
îlots de chaleur urbains et qualité de l'air dans
l'agglomération de Libreville serait une contribution à divers
niveaux.
Ainsi, nous déclinons ici, les intérêts
socio-économique, environnemental et scientifique qui ont orienté
le choix de notre thématique :
Du point de vue socio-économique, le défi est de
fournir des données nécessaires pour la définition de
certaines dispositions en matière de lutte contre les effets des ilots
de chaleur urbain et de politique de prévention, mais aussi de
réduction du taux de concentration des polluants. C'est un support
d'aide à la décision pour la politique d'aménagement
urbain (pour le Ministère de l'Habitat et l'Urbanisme et du Cadastre
dans ses Programmes
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d'Urbanisation), la gestion de l'environnement urbain (sur
base du Plan National d'Action pour l'Environnement en respect de la loi cadre
n°007/2014 relative à la Protection de l'Environnement en
République Gabonaise) et la gestion de santé publique
(ministère du transport, de la santé). Afin de réduire le
coût économique lié aux dommages sanitaires de cette
pollution de l'air à Libreville (EDOU EBOLO et al, 2022).
Du point de vue environnemental, l'intérêt
réside dans la connaissance du fonctionnement naturel des milieux
urbains, car il est crucial de repenser les relations Homme/Nature au travers
de la gestion et du Développement Durable de nos paysages urbains. C'est
une contribution à la connaissance des variables atmosphériques
influençant le climat de l'agglomération de Libreville. Le
Ministère des Eaux et Forêts, chargé du Plan Climat, pourra
mettre en place des interventions cibler de lutte contre les ilots de chaleurs
urbains et la pollution de l'air, ayant des conséquences néfastes
sur l'environnement et la santé des individus en tenant compte des
caractéristiques climatiques du milieu. Pour ainsi intégnrer le
confort thermique dans la conception et l'aménagement des espaces
urbains.
Par ailleurs, l'intérêt scientifique de cette
étude est celui de renforcer les recherches sur les questions des
températures et de qualité de l'air à l'échelle
locale (ASSEKO, 2017 ; MODINGA DIKONGO, 2018 ; NGO, 2019 ; NZINGA, 2019 ;
OBIANG ZOGO, 2020 ; IKANIA, 2021 ; EDOU EBOLO et al, 2022). En effet,
très peu d'études ont été faites sur la
thématique au plan local. Etant donné le manque d'informations
liées à ces deux enjeux au niveau local, cette étude se
voit une contribution dans la base de données sur la qualité de
l'air et les températures de surfaces dans l'agglomération de
Libreville. De plus, la cartographie des îlots de chaleur et la
qualité de l'air de l'agglomération de Libreville se
réfèrent ici comme un outil de sensibilisation pour le
Ministère de la Santé, le Ministère de la Planification et
de la Programmation du Développement, des ONG environnementales, le
Département Environnement de BRAINFOREST et d'autres experts du
Ministère du Transport, de la Santé et de l'Economie.
CONTEXTE ET APPROCHE PROBLEMATIQUE
Contexte
Aujourd'hui, le Gabon est fortement engagé dans la
lutte contre le réchauffement climatique. Il faut savoir que les
écosystèmes littoraux de manière particulière,
connaissent des mutations liées aux pressions des contraintes
environnementales et anthropiques. Ces contraintes conduisent à des
hausses de températures et à la dégradation de la
qualité de l'air (WILBY, 2008 ; LI ET BOU-ZEID, 2013).
15 | P a g e
En partant du décret 0261/PR, portant promulgation de
la loi n° 007/2014 relatif à la Protection de l'Environnement en
République Gabonaise, en ses articles 53 et 54, qui stipulent que «
l'Etat a le devoir de préserver la qualité de l'air contre
toute forme de pollution susceptible de nuire aux écosystèmes,
à la santé et au cadre bâti, mais aussi interdit le rejets
directs dans l'atmosphère de toutes fumées, vapeurs, particules
solides ou liquides, substances ainsi que tout gaz, tout aéorosol ou
toute autre forme de matière ou énergie, qui dépassent les
seuils de pollutions fixés par voie réglementaire »
Un projet intitulé `' Qualité de
l'air du grand Libreville » voit le jour, par le biais de la
Direction Générale de l''Environnement du Ministère des
Eaux et Forêts, de l'Université d'Oregon et de l'ONG We Need
défenseuse de l'environnement. Ce projet s'inscrit dans le prolongement
des recherches sur le concept de pollution de l'air, dont les résultats
encore préliminaires confirment l'impact de la pollution
atmosphérique liée à l'émission de fumées
diesel, à des conditions météorologiques, à la
toxicité potentielle de l'exposition précoce aux
émissions, à la faune et la flore.
Ce projet poursuit quatre objectifs spécifiques. Il
s'agit notamment :
- D'étudier les répercussions de l'exposition
quotidienne et répétée aux particules
sur la
santé de la population du grand Libreville. Entre autre, les
connaissances sur le niveau d'exposition à la pollution de l'air
permettront la sensibilisation. La sensibilisation des politiques et des
populations dans le but d'impulser un changement de comportement. Bon nombre de
personnes n'en mesure pas le degré de dangerosité, pourtant il en
va de la santé humaine.
- Doter le Gabon d'outil fiable pour la lutte contre
dégradation de la qualité de
l'air.
- Développer des capacités au Gabon pour la
surveillance et l'évaluation de la qualité de l'air ambiant en
temps réel, afin de mieux connaître et limiter l'impact de la
pollution atmosphérique.
- Faciliter la réglementation et les futures
études sanitaires.
Ces objectifs visent à préserver
l'intégrité des personnes et l'intégrité de
l'environnement urbain (ASSEKO, 2017). C'est de ce projet qu'est issu notre
thématique de travail.
État de la question
Plusieurs travaux portés sur la connaissance des
îlots de chaleur urbains et la qualité de l'air rassemblent et
mettent en cohérence diverses réflexions conceptuelles,
théoriques et
16 | P a g e
empiriques pouvant faire avancer les débats sur les
questions de compréhension, de gestion de la pollution de l'air et du
développement des climats locaux (microclimat). L'intérêt
porté sur cette thématique se veut de plus en plus grandissant
(KERGOMARD et al, 2002).
Au nombre de ces travaux jugés utiles pour la bonne
compréhension de notre problématique et notre approche
méthodologique nous avons :
Dans un contexte plus général :
En matière de santé urbaine, l'approche de l'OMS
est axée sur l'amélioration de la qualité de l'air, de
l'eau et de l'assainissement. Mais aussi de prendre des mesures en faveurs du
climat urbain (OMS, 2016).
En 1987, l'OMS a établi les premières lignes
directrices relatives à la qualité de l'air (OMS, 2007). Elles
ont été révisées à plusieurs reprises (1997,
2005 et 2021) afin de prendre en compte les nouvelles études concernant
les effets de la pollution de l'air sur la santé publiées dans la
littérature scientifique (OMS, 2000 ; OMS, 2006 ; OMS, 2007 ; OMS, 2016
; OMS, 2021).
Cependant, quelques études spécifiques,
notamment de (ROUSSEL et al, 1997), de (KERGOMARD et al,
2002), (ADEME, 2012), (ZITO et al, 2015), (MOHAMED et al,
2020) et de (CALENDA, 2021) qui ont traité des modifications de
l'environnement atmosphérique des agglomérations urbaines
résultant à la fois des processus physiques (radiatifs,
thermodynamiques et dynamiques), qui entraînent l'individualisation du
climat urbain, et de modifications de la composition chimique de l'air par
adjonction de gaz ou de particules polluants. Autrement dit, des îlots de
chaleur urbain et de la qualité de l'air. Ces auteurs mettent en
évidence de l'intensité d'îlot de chaleur urbain
atmosphérique et l'îlot de chaleur urbain de surface. Cette mise
en évidence découle à une comparaison des deux concepts
mesurés par le canal thermique de Landsat 8. Ces derniers, ont
également pratiqué des collectes de données
météorologiques et de pollution atmosphérique à
l'échelle de l'agglomération. Tout cela pour aboutir à la
cartographie du climat urbain et de la pollution atmosphérique qui
requiert des méthodes spécifiques d'interpolation spatiale,
prenant en compte les relations statistiques entre paramètres
atmosphériques et descripteurs synthétiques du tissu urbain.
Dans un contexte local :
Au Gabon, voici les quelques études axées sur la
pollution de l'air et la température de surface :
17 | P a g e
MALOBA M., en 2010, dans son ouvrage « Les
précipitations au Gabon : climatologie analytique en Afrique ».
C'est l'un des ouvrages de référence sur les questions
climatiques au Gabon. A travers celui-ci, est faite, une fine analyse de la
répartition des précipitations à l'échelle
nationale tout en mettant en relation l'influence des facteurs climatiques et
naturels (topographie) dans différentes régions. Les aspects de
températures y sont abordés.
NGO et al a, en 2016 a mené une étude dans deux
grandes villes du Gabon (Libreville et Port- Gentil) à partir des
moniteurs de mesure de la qualité de l'air peu coûteux. Il en
ressort de cette étude que la pollution dans les quartiers populaires
est plus importante que celle des quartiers résidentiels et que le
trafic routier est une source importante de pollution dans les
communautés à faible revenu (NGO et al, 2017).
ASSEKO, en 2017, à travers son étude,
examiné l'impact des saisons sur les niveaux de pollution au Gabon,
notamment à Libreville et Franceville. Cette étude comparative
révèle que, bien que la qualité de l'air soit bonne,
Libreville a un niveau de de concentration PM2.5 en dessous du seuil
fixé par l'OMS. Alors que la ville de Franceville à le niveau
juste fixé par l'O.M. S (ASSEKO, 2017).
MODINGA DIKONDO, en 2018, dans son étude sur
`'estimation des températures de surface par
télédétection à Libreville entre 1987 et 2017:
essai d'analyse de corrélation avec les éléments du
milieu», met en évidence l'influence du bâti et de la
végétation sur la température se surface. De ce fait, la
diminution de la végétation s'accompagne de la hausse des
températures à Libreville. Ces changements sont également
liés à l'urbanisation rapide de la ville et ses environs (MODINGA
DIKONDO, 2018)
NZINGA (2019) a mené une étude sur la pollution
de l'air en particulier sur le niveau de concentration des PM2.5 et du lien
potentiel entre ces particules et les maladies d'asthmes et de bronchites. Il
en ressort au cours de cette étude que le niveau de PM2.5 était
élevé à certain moment par rapport aux normes de l'OMS
mais qu'il n'existait aucun lien significatif entre la présence des
particules et les maladies d'asthmes et de bronchite (NZINGA. 2019).
OBIANG ZOGO, en 2020, a étudié le lien entre les
paramètres météorologiques qui influent sur la
concentration des PM2.5 à Libreville et interpréter les
variations des PM2.5 à l'aide des données de
télédétection. Il ressort de ce travail, que
l'évaluation des variations spatiotemporelles des PM2.5 présente
des concentrations supérieures aux normes de l'OMS et que les
concentrations des PM2.5 sont influencées par les paramètres
météorologiques : notamment la température et
l'humidité relative (OBIANG ZOGO, 2020).
18 | P a g e
IKANIA, en 2021, a travaillé sur « pollution
de l'air par les PM10 dans le deuxième arrondissement de Libreville
». Il met en relief dans son travail, la répartition des
sources à l'origine de la pollution de l'air par les PM10. Ces sources
sont localisées particulièrement aux abords des voies
principales.
EDOU EBOLO et al, en 2022, dans un article
intitulé « État des lieux de la qualité de l'air
à Libreville (Gabon) : impacts sanitaires et coût
économique de 1990 à 2019 », abordent l'aspect
économique de la pollution de l'air. Ils ont traité des relations
entre la pollution de l'air, la santé des populations et le coût
économique. Il en ressort qu'à l'exception des émissions
anthropiques, l'état de la qualité de l'air est critique dans
toute la période d'étude (1990-2019). L'aspect sanitaire de la
pollution de l'air montre une croissance dans l'ensemble avec plus de 800
décès prématurés par an. Le coût
économique lié aux dommages sanitaires de cette pollution de
l'air à Libreville est de l'ordre de 2 milliards de dollars US en
moyenne annuelle, et représente environ 13,71 % du PIB national.
Cependant, aucune de ces études n'a abordé la
relation entre la formation des foyers de concentration de chaleur et la
pollution de l'air. Il apparait donc important de faire un gros plan sur cet
aspect, afin de fournir des détails concernant le lien entre îlots
de chaleur urbains et qualité de l'air dans l'agglomération de
Libreville.
Problématique
La plupart des villes d'Afrique sont
caractérisées depuis la seconde moitié du XXe
siècle par une forte urbanisation (ROPIVIA et DJEKI, 1995 ; OKANGA-GUAY,
1998). Elles évoluent actuellement dans des environnements rendus
difficiles par des maux que sont la démographie galopante, l'exode
rural, la qualité de l'habitat, et du logement, les divergences entre
les facteurs structurants et les fonctions urbaines qui ont pour
conséquence un étalement difficile à maîtriser
(TRAORE, 2013). Depuis plusieurs années, il est observé des
perturbations spatiotemporelles au sein de l'agglomération de Libreville
(inondations, déchets, pollution..), liée à un processus
de croissance urbaine (urbanisation galopante et croissance
démographique) (OKANGA-GUAY, 2002 ; EDOU EBOLO, 2005 ; ALLOGHO-NKOGHE,
2006 ; MOMBO ET EDOU EBOLO, 2007 ; NDONG MBA, 2007 ; MOUNGANGA, 2012 ;
OKANGA-GUAY, 2013 ; NGUEMA, 2014 ; NGUEMA ET NDONG MBA, 2021). En effet, depuis
les années 1960, l'agglomération de Libreville n'a cessé
de modeler son espace urbain suivant la pression démographique
liée aux mobilités de ces populations (MADEBE, 2014 ; NDONG MBA,
2007(A), 2007(B) ; MOUNGANGA, 2014). Passant ainsi, de 20 % de taux
d'urbanisation en
19 | P a g e
1960, à 73 % en 1993 (OKANGA-GUAY, 2002 : 101),
à 87 % en 2013 (DGS-RGPL, 2015) et à 90 % en 2019 (PERSPECTIVE
MONDE 2021).
L'occupation anarchique, irrationnelle et
démesurée de l'agglomération de Libreville (PAPSUT,
Déclaration de la politique urbaine, 2001) traduisent
premièrement, des bouleversements de cette aire urbaine et l'entassement
de sa population dû à l'exode rural à compter des
années 1980 suite au boom pétrolier. Deuxièmement, elles
traduisent la modification de sa surface, par une forte diminution des espaces
végétalisés au détriment du bâti, et de
l'émission de gaz ou de particules qui résultent des
activités de ses habitants. Par conséquent, cette occupation
démesurée est à l'origine de la pollution de l'air et au
développement des microclimats de cet espace urbain (MODINGA DOKONDO,
2018 ; NZINGA, 2019 ; OBIANG ZOGO, 2020). Autrement dit, cette occupation
démesurée conduit à la dégradation de la
qualité de l'air et à la formation des îlots de chaleur
urbain.
Signalons tout de même que la ligne directrice de l'OMS
de 2006 relative à la qualité de l'air, est fixée à
10 ug/m3 de concentration moyenne annuelle de PM2.5. Pour le cas de Libreville,
elle a été largement dépassée au cours de la
période 1990 à 2019 (EDOU EBOLO et al, 2022). Cette
pollution de l'air présente des variations spatiotemporelles
(Ibid.). L'apparition de microclimats urbains
caractérisés par des ilots de chaleurs et de fraicheurs
liés aux écarts de températures de surface dans
différents milieux de Libreville (MODINGA DIKONDO, 2018), jouerait un
rôle impactant négativement la qualité de l'air (OBIANG
ZOGO, 2020). Il serait rationnel de pouvoir identifier et appréhender le
lien entre îlots de chaleur urbains et qualité de l'air dans
l'agglomération de Libreville, cela pour un meilleur environnement
urbain. Car ils peuvent interagir l'un avec l'autre.
Nous visons, mettre en évidence les facteurs jouant un
rôle important dans la spatialisation des températures de surface
et l'évaluation de l'état de l'air de l'agglomération de
Libreville afin de contribuer à l'amélioration de son
environnement, de la santé de sa population et des politiques
d'aménagement urbain. Dès lors, nous nous sommes
interrogés de savoir quel lien existe entre îlots de chaleur et la
qualité de l'air dans l'agglomération de Libreville ? Autour de
cette question principale, deux questions spécifiques ont suscité
notre intérêt :
20 | P a g e
Quelles sont les zones d'îlots de chaleur au sein de
l'agglomération de Libreville ? Quel est l'état de la
qualité de l'air dans cette agglomération de Libreville et quelle
peut être la relation entre les îlots de chaleur et la
qualité de l'air de l'agglomération de Libreville ?
Objectif général de
l'étude
Cette étude a pour objectif général de
montrer la relation existante entre les îlots de chaleur et de la
qualité de l'air dans l'agglomération de Libreville.
Les objectifs spécifiques quant à eux sont :
Identifier les zones d'îlots de chaleur dans
l'agglomération de Libreville.
Montrer l'état de la qualité de l'air dans
l'agglomération de Libreville et examiner la relation entre les
îlots de chaleur et la qualité de l'air dans l'espace urbain de
Libreville.
Formulation des hypothèses
En considérant nos questions de recherche, nous avons
formulé les hypothèses
suivantes :
Les îlots de chaleur se localisent dans les milieux
densément bâti de l'agglomération de Libreville.
La qualité de l'air est un mauvais état de
l'air. Car les concentrations moyennes des PM2.5 et PM10 dépassent les
normes d'OMS et sont influencées par la température de l'air.
ORGANISATION DU MEMOIRE
Pour présenter ces travaux, le manuscrit est
découpé en 2 grandes parties. La première partie comprend
le chapitre 1 qui porte sur l'agglomération de Libreville, suivi du
chapitre 2 relatif aux généralités sur l'îlot de
chaleur urbain et la qualité de l'air, et enfin le chapitre 3 qui met en
évidence le cadre théorique et le cadre méthodologique. La
seconde partie se consacre d'abord à la question scientifique 1, avec le
chapitre 4 présentant mesure et spatialisation des ilots de chaleur
urbain de l'agglomération de Libreville. Ensuite, le chapitre 5
s'intéresse aux
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questions scientifiques 2, et portes sur l'analyse de la
variation spatio-temporelle des concentrations des PM10 et PM2.5 au sein de
l'agglomération de Libreville.
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PREMIERE PARTIE : PRESENTATION DES
ASPECTS PHYSIQUES DE L'AGGLOMERATION DE
LIBREVILLE ET GENERALITES SUR L'ILOT DE CHALEUR URBAIN ET SUR LA QUALITE
DE L'AIR.
23 | P a g e
La formation des ICU, qui est liée à un
processus complexe avec différentes interactions entre le climat et la
pollution de l'air, est différente d'une région à l'autre
(LAI et CHENG, 2008). Des travaux intégrant de manière
couplée des campagnes de mesure et des analyses statistiques sont
devenus indispensables pour identifier et étudier le
phénomène des ICU et de qualité de l'air. Plusieurs causes
de source anthropique et naturelle favorisent la dégradation de la
qualité de l'air (causé par les activités humaines) et
l'émergence et l'intensification des îlots de chaleur urbains
(présents dans les milieux urbains densément bâtis) (SARRAT
et al, 2005 ; GIGUERE, 2009).
A cet effet, il semble judicieux que nous présentons
dans cette partie : aspect spatial et humain de l'agglomération de
Libreville, les généralités sur l'îlot de chaleur
urbain et de la qualité de l'air, le cadre théorique et le cadre
méthodologique. Cela pour une bonne compréhension et une
appréhension de ces deux phénomènes dans notre territoire
d'étude (figure1).
Figure 1 : compréhension
du phénomène des ICU et de qualité de l'air.
aspect spatial et humain
de l'agglomération
de
Libreville
( complexe physique et
morphologie urbaine)
les généralités sur l'îlot
de
chaleur urbain et de la
qualité de l'air
(manifestation, causes, impacts et solutions)
Compréhension et
appréhension
des
îlots de chaleur
urbain et la qualité
de l'air dans
l'espace
urbain de Libreville
le cadre théorique et le cadre méthodologique
(courant scientifique,
outils,
méthodes,
traitement des données et
types
d'analyses)
Réalisée par ZOLO-M'BOU
Dergy-Strede, 2023
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