Conséquences des confinements intervenus lors de la pandémie de COVID-19 sur la baisse de concentration des polluants atmosphériques: approche géographique

Consequences of confinements during the COVID-19 pandemic on the decrease in air pollutant concentrations: a geographical approach

• Auteur / Autrice : Kamill-daniel Kovacs
• Direction : Ionel Haidu
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Géographie
• Date : Inscription en doctorat le 20/10/2020
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : HNFB - Humanités Nouvelles-Fernand Braudel
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LOTERR (Géographie)

Mots clés

Mots clés libres

Autocorrélation spatiale

Systèmes d'information géographique (SIG)

Pandémie de COVID-19

Pollution atmosphérique

Facteurs anthropiques

Décontamination atmosphérique

Geographic Information Systems (GIS)

Atmospheric pollution

COVID-19 pandemic

Spatial autocorrelation

Anthropogenic factors

Atmospheric decontamination

Résumé

L'émergence de la pandémie de COVID-19 a démontré à la communauté scientifique que la réduction des activités humaines polluantes entraînait une nette amélioration de la qualité de l'air dans plusieurs zones géographiques, notamment les zones urbaines. Ce changement était observable et mesurable même depuis l'espace via les satellites. Ce fait reflète plus clairement le paradoxe entre l'homme et l'environnement : en termes d'habitudes de vie actuelles, ce qui s'avère être une barrière pour les humains, signifie également un retour à l'équilibre des écosystèmes et à la qualité de l'air qui nous entoure et dont nous dépendons aussi biologiquement. Il est devenu un sujet important d'étudier l'effet des confinements induits par COVID-19 sur la dynamique des changements des concentrations de certains gaz polluants dans l'atmosphère proche de la surface (en particulier dans toute la troposphère). L'objectif de cette recherche était, outre de comprendre comment les activités anthropiques influencent la réduction de la pollution atmosphérique, d'élaborer des plans futurs pour améliorer la qualité de l'air urbain. L'objectif de cette thèse est, d'une part, d'examiner l'influence anthropique sur la réduction de la pollution atmosphérique dans le cadre de mesures de restriction et, d'autre part, d'étudier dans quelle mesure les politiques de confinement imposées pendant COVID-19 ont été plus efficaces pour réduire la pollution atmosphérique que les mesures de relaxation des activités anthropiques dans certaines zones géographiques et à certaines périodes de l'année. Si les mesures de relaxation prises par la population sur une base régulière et cyclique (par exemple, les vacances annuelles, les week-ends) peuvent également contribuer de manière significative à la réduction de la pollution atmosphérique à long terme, cela signifierait que les politiques environnementales pourraient trouver un équilibre entre les activités anthropiques et la résolution des problèmes de pollution atmosphérique dans les pays européens. Au fur et à mesure de l'introduction des énergies renouvelables, qui est un processus plus progressif et plus lent, en appliquant un certain nombre de jours 'zéro émission' de manière régulière et cyclique, à l'instar des mesures de relaxation, un certain degré de réduction de la pollution atmosphérique pourrait être atteint à long terme. L'hypothèse de recherche sera testée à l'aide de modèles probabilistes spatiaux, tests statistiques, analyse hotspot-coldspot en utilisant Getis-Ord GI* et analyse en composantes principales (Principal Component Analysis, PCA) dans un environnement SIG (Systèmes d'Information Géographique).

The emergence of the COVID-19 pandemic demonstrated to the scientific community that the reduction of polluting human activities was leading to a significant improvement in air quality in several geographical areas, including urban areas. This change was observable and measurable even from space via satellites. This fact reflects more clearly the paradox between humans and the environment: in terms of current living habits, what turns out to be a barrier for humans, also means a return to the balance of ecosystems and the quality of the air around us on which we also depend biologically. It has become an important topic to study the effect of COVID-19 induced confinements on the dynamics of changes in the concentrations of some polluting gases in the near surface atmosphere (especially in the whole troposphere). The objective of this research was, in addition to understanding how anthropogenic activities influence the reduction of air pollution, to develop future plans to improve urban air quality. The objective of this thesis is, first, to examine the anthropogenic influence on air pollution reduction under restraint measures and, second, to investigate the extent to which containment policies imposed during COVID-19 were more effective in reducing air pollution than relaxation measures of anthropogenic activities in certain geographic areas and times of the year. If relaxation measures taken by the population on a regular and cyclical basis (e.g., annual vacations, weekends) can also contribute significantly to the reduction of air pollution in the long term, it would mean that environmental policies could strike a balance between anthropogenic activities and solving air pollution problems in European countries. As renewable energy is introduced, which is a more gradual and slower process, by applying a certain number of 'zero emission' days in a regular and cyclical way, similar to relaxation measures, a certain degree of air pollution reduction could be achieved in the long run. The research hypothesis will be tested using spatial probabilistic models, statistical tests, hotspot-coldspot analysis using Getis-Ord GI* and Principal Component Analysis (PCA) in a GIS (Geographic Information Systems) environment.