Les caractéristiques intrinsèques des aérosols désertiques pilotant leurs impacts dépendent d'abord des processus à l'émission que l'axe 1 du thème vise à étudier en s'appuyant principalement sur des mesures in-situ, effectuées au cours de campagnes intensives ou sur des dispositifs de suivi sur le long terme.

Un modèle physique (DPM) fondé sur ces processus et décrivant les principales étapes impliquées dans la production d'aérosols désertiques a été développé dès la création du LISA, d'abord pour les zones arides puis pour les zones semi-arides. Ces dernières sont en effet critiques en termes de changement climatique et d'usage des sols qui impactent l'érosion éolienne et donc les émissions d'aérosols minéraux. L'effet des précipitations et de la végétation ont ainsi été implémentés dans le modèle initial. Dans ces régions peuplées, l'usage des sols a également un impact majeur sur l'érosion éolienne que nous avons commencé de décrire et de quantifier tant à l'échelle locale que régionale. Par ailleurs, un travail de modélisation mené dans le cadre de l'ANR CAVIARS a pointé le rôle majeur des pratiques agricoles pour un même usage des sols : sur la période testée, les variations d'intensité des flux liées aux différentes pratiques, sont du même ordre de grandeur que celles liées à la variation des régimes de vents.

 

Le modèle d'émission de poussières développé par le LISA a été pensé pour constituer la fonction source des modèles simulant le cycle des poussières à grande échelle. Il est donc fondé sur des paramétrisations des grandeurs clés représentatives des pas de ces modèles (dites grandeurs moyennes). Dans ce cadre, il reste le modèle le plus utilisé dans la communauté. Néanmoins, les processus contrôlant l'érosion éolienne ne sont pas directement liés à ces grandeurs moyennes. Les campagnes de terrain récentes ont bien montré par exemple le rôle clef de la non stationnarité du vent, de l'intermittence de l'érosion... Dans ce contexte, le thème s'oriente actuellement vers des campagnes de terrains visant à revisiter en profondeur les processus en mettant en œuvre les techniques de mesure les plus récentes.

 

Ces travaux sont essentiellement menés au Sahel (Niger, Mali, Sénégal) et dans le sud tunisien qui sont des régions très peuplées où le LISA bénéficie de collaborations scientifiques établies et où les enjeux en termes d'impacts sur les populations sont forts (dégradation des sols, de la qualité de l'air).

 

Cet axe historique s'intéresse notamment aux questions concernant : (1) la distribution en taille et la composition chimique et minéralogique des particules émises, paramètres clefs qui contrôlent leur capacité à être transportés à plus ou moins grande distance et leurs propriétés optiques, (2) les paramètres dynamiques à l'origine de l'érosion des sols au Sahel et (3) les conditions de surface jouant sur l'efficacité érosive du vent. Ces deux derniers points contrôlent les concentrations à l'émission.

 

Figure 1 : Campagne de mesure des flux de saltation et d’émissions d’aérosols, résolus en taille, sur une surface végétalisée de répartition homogène (Projet ANR WINDOV, Médenine Tunisie).

 

 

=> Modèle d'émission en zones arides

=> Simulation des émissions en zones arides

=> Erosion et émissions depuis les zones semi-arides

=> Etudes approfondies des processus à l’émission