Un carrefour de l'innovation
Eindhoven et son agglomération
Une ville de taille moyenne et conviviale
Eindhoven, située au sud des Pays-Bas, est à la croisée de grands axes qui ont permis son développement. Ville de près de 250 000 habitants avec une agglomération de 450 000 habitants, elle a su adapter son environnement pour rester une cité verte. On y allie innovation technologique et art de vivre. Comme vu au travers des analyses de la qualité de l’air présentées ci-après, sa qualité de vie reste préservée à ce jour.
Une surveillance de la qualité de l'air sous l'oeil de plusieurs réseaux
Outre un réseau officiel de surveillance, toutefois faiblement documenté (difficile de trouver des informations et des données détaillées), les citoyens se sont emparer du sujet au travers de la “Sensor Community” avec plus de 50 capteurs installés. On y trouve aussi un deuxième réseau avec des capteurs différents mais tout aussi nombreux.
Le réseau de capteurs "Sensor Community" et les stations officielles
Trois stations officielles sont répertoriés au niveau de la base européenne permettant de récupérer les données de mesure (stations en bleu ci-contre).
Plus de 50 senseurs sont identifiables au niveau de la base de données de la “Sensor Community” sur l’agglomération globale de Eindhoven; toutefois un certain nombre de senseurs (8) sont inopérants ou peu fiables au niveau de leurs mesures.
Un bon nombre de ces senseurs sont situés sur la commune de Best, au nord-ouest de Eindhoven, témoignant d’une communauté active sur la surveillance de son environnement.
La partie est de Eindhoven reste pauvre en points de meure.
Les analyses ci-après reposent principalement sur ces capteurs avec les corrections adéquates.
Le réseau TNO de capteurs
TNO exploite un réseau de 42 capteurs dans la région Brabant autour de Eindhoven (voir site https://ilm2.site.dustmonitoring.nl/). Bien que peu d’informations soient disponibles sur ce réseau les données sont téléchargeables pour en faire une exploitation non commerciale.
Les analyses ci-après font réference uniquement à quelques capteurs situés le long de l’autoroute A2 afin d’évaluer la cohérence des résultats avec les données des capteurs citoyens ci-dessus.
On constate un réseau homogènement réparti sur la région de Eindohven mais avec également un manque sur la région est de la ville.
Une analyse pour dégager un aperçu
L’objectif n’est pas de faire une surveillance de la qualité de l’air de l’agglomération de Eindhoven mais de dégager une vision sur son environnement sur une période limitée (présentement Janvier 2025) au vu de la présence fournie de capteurs sur cette zone.
Il appartient à la communauté des possesseurs de capteurs sur la région de Eindhoven de consolider cette vision si besoin en fonction des conditions locales connues.
Cependant il a été fait, sur l’exercice présenté ci-après, une analyse approfondie de l’environnement de Eindhoven au travers de différents capteurs / réseaux présent dans la région; ceci afin d’en tirer un aperçu réaliste sans être pessimiste.
Des mesures limitées avec les capteurs officiels
Peu d’information est publiée (au moins en anglais) sur le réseau national de surveillance de la qualité de l’air aux Pays-Bas. Seuls trois capteurs (NL00236, NL00237 et NL00247)sont présentés sur la région de Eindhoven au travers de l’Agence Européenne de l’Environnement répertoriant les données issues des réseaux officiels nationaux.
Le résultat de ces mesures sur le mois de janvier 2025 est transcrit ci-dessous.
Mesures PM10 en janvier 2025
Mesures PM2.5 en janvier 2025
Les mesures de ces stations transcrites toutes les heures apparaissent assez bruitées avec une interruption longue des transmissions entre le 21 et 27 janvier, rendant ces informations peu exploitables.
Outre les valeurs en concentration de particules fines PM2.5 et PM10, d’autres mesures sur différents polluants sont aussi disponibles au travers de la base européenne.
Les mesures des autres réseaux de capteurs
Le réseau TNO sur Eindhoven
Grâce à la publication des mesures des capteurs de ce réseau, il est possible d’en tracer leur évolution sur une période donnée.
Les courbes sur le mois de Janvier 2025 pour les concentrations en PM10 et PM2.5 sont ainsi présentées ci-dessous:
Mesures PM10
Mesures PM2.5
Analyses
On constate sur les périodes de faibles et moyennes concentrations que les mesures sont homogènes. Des écarts entre capteurs sont plus marqués dans des périodes à concentration plus élevée.
D’autre part on ne constate pas vraiment de pics d’émission d’un capteur à l’autre à une période donnée, ce qui laisserait préjuger que l’environnement est assez homogène sur la région de Eindhoven, ce qui est étonnant.
Une analyse plus fine (présentée ci après) en comparant les mesures des capteurs due la “Sensor community” laisse sous-entendre une corrélation des variations observées avec l’évolution de température au cours du mois.
Les évolutions de température sur le mois de janvier 2025
On constate que la période de plus forte concentration en PM10 et PM2.5 relevée par les capteurs TNO correspond à une période de faible température (i.e du 15 au 22 janvier). On voit également des remontées de concentrations autour des autres périodes froides du 11-12 janvier et du 14 janvier. Toutefois on constate également des périodes de forte concentration lors de phases à température moins froide. A ce stade il est donc difficile de déduire une corrélation physique entre les valeurs élevées de concentration de particules et les périodes de basse température.
Toutefois il a été constaté sur les capteurs SDS011 de la “Sensor Community” un impact des faibles températures sur la mesure de ces capteurs (voir l’étude dans l’onglet “Technique”). Les analyses des mesures de ces capteurs et leur comparaison avec celles des senseurs TNO pourraient consolider une relation possible entre concentration et température.
Le réseau "Sensor Community"
Les données des capteurs citoyens de la “Sensor Community” ont été recueillies et traitées en prenant en compte un facteur de calcination entre capteurs et une correction de l’effet de température sur la mesure des capteurs.
Mesures PM10
Mesures PM2.5
Analyse - Constatations
On constate plus de disparités entre capteurs qui résultent de leur emplacement; de plus certains capteurs présentent des pics de concentration pouvant résulter des évènements dans leur environnement (ex: traffic routier).
On retrouve en corrélation avec les capteurs du réseau TNO des périodes de basse – moyenne concentration et des périodes de concentration plus élevée (avec potentiellement des pics) à des périodes similaires à celles mises en avant dans l’analyse des capteurs TNO.
La différence principale est l’amplitude plus restreinte d’évolution des niveaux dans la période du 10 au 25 janvier lors des périodes froides.
Il apparait normal que les concentrations de particules soient sensiblement plus élevées lors des périodes les plus froides, les émissions de produits cartonnés résultant au chauffage en étant une cause prépondérante.
Comparaisons particulières entre réseau TNO et réseau "Sensor Comminuty"
Globalement il apparait difficile de reconnaitre quel est le réseau le plus représentatif de l’environnement réel.
Les senseurs officiels sont peu nombreux mais donnent toutefois des niveaux plus faibles que les senseurs TNO. Le lieu commun entre ces réseaux est le point central de Woensel où est situé le capteur officiel NL00237; toutefois cette station officielle ne donne pas de mesure PM2.5.
Les courbes comparatives sont présentées ci-dessous:
On constate qu’en dehors de la période froide du 17 au 24 janvier, les mesures sont peu différentes.
Une autre référence de comparaison est le long de l’autoroute A2 où des capteurs de chaque réseau sont présents.
Capteurs réseau TNO le long de l'autoroute A2
Les 4 capteurs TNO donnent des résultats similaires le long de l’autoroute, ce qui traduit un traffic homogène du nord au sud le long de cette autoroute, mais avec quelques écart durant la période froide du 17 au 22 janvier. Cet écart montre-t-il une possible sensibilité des capteurs aux températures très froides?
Capteurs réseau "Sensor Community" le long de l'autoroute A2
La dispersion des mesures à une date donnée est plus marquée et peut être due à des positions très différentes des capteurs par rapport au traffic sur l’autoroute; ainsi les capteurs plus en retrait de l’autoroute (courbes vertes) donnent des mesures plus homogènes et plus faibles, ce qui est logique. Ces mesures ont été corrigées de l’effet température sur les capteurs, ce qui donnent des valeurs plus basses dans les périodes froides comparativement aux capteurs TNO.
Comparaison des différents capteurs sur l'axe autoroute A2
Le point de comparaison idéal aurait été au niveau de Strijp sur l’autoroute A2 plein ouest où l’on trouve le capteur officiel NL00247 et le capteur TNO I22; malheureusement les capteurs “Community” à cette hauteur sont défaillants ne donnant pas de valeurs réalistes. Trois autres capteurs “Community” sont pris en compte donnant des valeurs similaires le long de l’autoroute comme le montrent les courbes ci-dessous.
En PM10, les capteurs NL00247 (officiel) et I22 (TNO) donnent des mesures cohérentes hormis dans la période très froide (17 au 22 janvier).
En outre en PM2.5, le capteur officiel semble donner des valeurs non cohérentes et douteuses; Malheureusement c’est le seul capteur officiel à notre disposition fournissant des mesures PM2.5.
En conclusion
Les mesures entre les différents réseaux /capteurs sont cohérentes sur les périodes à température positives, des divergences apparaissant pour des températures négatives.
Le graphique traduisant cet écart, présenté ci-dessous, et basé sur des capteurs au sud de l’autoroute A2, montre:
- une sensibilité du capteur citoyen (Sensor Community) à la température générant des pics trop élevé de concentration si il n’est pas corrigé.
- une augmentation de la concentration aux basses températures pour le capteur TNO
- Une décroissante forte de la concentration lors d’une remontée des températures (cas le 21-22 janvier avec une division par trois de la concentration pour une augmentation de la température de -3°C à 3°C). Il est difficile de corréler ce comportement à un phénomène lié à la pollution (diminution sensible du traffic routier ou des résidus de chauffage sur une plage réduite de température.
- Une concentration de particules beaucoup plus cohérente aux évènements probables lorsque les mesures du capteur citoyen sont corrigés au vu des effets de température. (influence de la température constatée lors d’une expérience – voir onglet technique)
En conséquence les analyses globales d’environnement reposent pour la suite des analyses sur les mesures du réseau “Sensor Community” corrigées en fonction de la température.
Vue globale des résultats de mesure sur la région de Eindhoven en Janvier 2025
Après traitement des différents capteurs du réseau de la “Sensor Community” fournissant des valeurs opérationnelles et moyennant les relevés sur le mois complet, une carte des mesures peut être dressée pour chaque type de concentration.
Les chiffres présentés donnent la concentration moyenne du type de particules concernées sur le mois en microgrammes par m3 (se référer aux informations de la page d’accueil pour le code couleur).
PM 10
Eindhoven et ses alentours
PM 2.5
Bilan global
Les capteurs officiels donnent des valeurs légèrement plus élevées que les capteurs citoyens; ceci peut s’expliquer par une mise en situation plus protégées au niveau citoyen, les capteurs n’étant dans un endroit privé extérieur, mais non directement sur les points sensibles des activités urbaines.
On constate que le centre de Mayence (DERP010) est soumis à une forte perturbation aussi bien en PM10 qu’en PM2.5; le capteur officiel DERP009 semble donner des valeurs sous estimées en PM2.5 (acquisition partielle ?).
Le passage permettant de traverser le Rhin au nord de Mayence (entre DERP007 et DEHE022) révèle une zone perturbée / polluée par un traffic important sur le pont de transit (Le capteur DERP007 ne donne pas de mesure en PM2.5).
Les zones urbaines mesurées par les capteurs citoyens montrent un niveau moyen acceptable en PM10 (inférieur à 15) mais un niveau plus préoccupant en PM2.5 (supérieur à 5).
Les mesures détaillées
Les mesures des différents capteurs montrent une dynamique similaire avec des pics de concentration plus ou moins accentués selon la localisation des capteurs.
Les périodes de forte concentration sont confirmées globalement par tous les capteurs. L’étude de capteurs situés à grande distance de Mayence permettrait de stature si la perturbation est locale sur la ville et ses environs ou si elle est globale sur une large région.
Mesures PM10
Mesures PM2.5
L'évolution des températures
Les courbes de température sont relevées car les capteurs citoyens sont sensibles en particulier aux températures basses: mais ce point n’est pas une préoccupation à cette période.
Toutefois on peut constater que les périodes à fortes concentrations sont concommitentes avec des périodes à températures élevées. Cela pourrait être corrélé avec des perturbations atmosphériques (vents….) apportant des masses d’air chaud avec son flux de particules (simple hypothèse …).
Présentation dynamique des points de mesure
Pour mieux interpréter les courbes de mesure et leur évolution en chaque lieu, une présentation dynamique de la mesure de la qualité de l’air sur la zone étudiée est mieux adaptée permettant de voir l’évolution de la pollution en particules aussi bien géographiquement que dans le temps.
Evolution de la concentration PM10 sur la région de Mayence
Visualisation
PM10 et PM2.5 sur Mayence
Les deux videos ci-contre présentent l’environnement considéré sur la période du 1er septembre au 30 septembre 2024. La vitesse accélérée correspond à environ 4 heures toutes les secondes.
L’ensemble des points de mesure valides (capteurs officiels et capteurs citoyens) sont pris en compte dans ces simulations.
Evolution de la concentration PM2.5 sur la région de Mayence