De la pollution atmosphérique à l'exposition des écosystèmes : retracer les dépôts de poussières sahariennes et de contaminants le long d'un gradient urbain–montagne et dans les archives tourbeuses pyrénéennes

La pollution atmosphérique est généralement évaluée à partir des concentrations de particules dans l'air, alors que leur dépôt, qui constitue le transfert effectif des particules et des contaminants associés vers les écosystèmes terrestres, reste beaucoup moins bien contraint. Ce projet de thèse vise à relier observations atmosphériques contemporaines, dépôts, archives environnementales et réponses des écosystèmes afin de mieux comprendre l'exposition des milieux pyrénéens aux poussières sahariennes et aux contaminants. Le projet s'appuiera sur un gradient d'observation allant de Toulouse, environnement urbain soumis à de fortes émissions anthropiques, à Auradé, site agricole, puis à Bernadouze, site montagnard forestier et tourbeux exposé au transport atmosphérique à longue distance. Les mesures de dépôts seront confrontées aux concentrations de particules atmosphériques, aux données météorologiques, aux observations satellitaires, aux rétrotrajectoires de masses d'air et aux modèles régionaux de transport des poussières. Cette approche permettra d'identifier et de quantifier les épisodes de poussières sahariennes, d'évaluer leur dépôt effectif et de les distinguer des sources locales et régionales, notamment la remise en suspension des sols, l'agriculture, le trafic et les émissions de combustion. La composition élémentaire des aérosols, dépôts, tourbes et végétaux sera caractérisée par ICP-MS, ICP-OES et fluorescence X, complétée par des approches d'imagerie et de spectroscopie des particules. Une attention particulière sera portée aux métaux traces et aux contaminants émergents, notamment les microplastiques atmosphériques, afin d'étudier leur co-transport et leur dépôt avec les particules minérales. Des traceurs géochimiques, rapports élémentaires, facteurs d'enrichissement et approches statistiques multivariées permettront d'attribuer les principales sources et de suivre leur variabilité au cours des événements de pollution. La dimension contemporaine sera prolongée par l'étude d'archives tourbeuses ombrotrophes pyrénéennes, qui enregistrent les dépôts atmosphériques sur des échelles allant de plusieurs siècles à plusieurs millénaires. Les flux de poussières minérales et de contaminants seront reconstruits à partir de la teneur en cendres, des éléments lithogènes, des terres rares, de la granulométrie et de marqueurs de pollution, sur des chronologies établies notamment par radiocarbone et radionucléides à courte période. La comparaison avec les observations actuelles permettra de replacer les changements récents dans une perspective de long terme et d'évaluer si l'intensification récente des apports sahariens et anthropiques est exceptionnelle. Enfin, le projet examinera l'interception, la rétention et le transfert potentiel des poussières, nutriments et contaminants par la végétation forestière et les zones humides. Il établira ainsi un continuum original entre pollution atmosphérique, dépôt réel, exposition des écosystèmes et archives environnementales. Inscrit dans la collaboration franco-espagnole ECOAIR et co-encadré avec l'IPE-CSIC, il contribuera au développement de nouveaux indicateurs utiles à la surveillance de la qualité de l'air, des écosystèmes de montagne et des changements environnementaux. École doctorale : SDU2E - Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace Direction : Gaël LE ROUX Financement : MSCA COFUND BEST