- Le téléphone portable ne mesure pas la pollution par lui-même, mais il accède aux réseaux, satellites et modèles officiels pour afficher les indices de qualité de l'air en temps réel.
- Les stations fixes et mobiles surveillent les gaz et les particules (NOx, O3, SO2, PM10, PM2.5) et génèrent des séries temporelles clés pour la gestion environnementale.
- L'appareil photo du smartphone peut être utilisé dans la recherche pour estimer les PM10 et l'ozone grâce à l'analyse d'images numériques de filtres d'échantillonnage.
- Des applications comme The Weather Channel ou AirVisual offrent des données détaillées sur la qualité de l'air et des recommandations sanitaires pour des milliers de villes à travers le monde.
Respirez de l'air pur On tient cela pour acquis jusqu'à ce qu'une personne extérieure nous dise : « Waouh, cet endroit est vraiment pollué ! » Si vous vivez dans une grande ville, vous connaissez bien cette sensation d'étouffement et de pollution, surtout par temps sec ou aux heures de pointe, lorsque la qualité de l'air se dégrade et que notre santé en pâtit sans même que nous nous en rendions compte.
La bonne nouvelle, c'est qu'aujourd'hui nous le portons dans nos poches. Un outil qui nous permet de connaître, presque instantanément, la qualité de l'air que nous respirons : le téléphone portable. Grâce aux réseaux de mesure officiels, aux projets de recherche utilisant les caméras des smartphones et à de nombreuses autres initiatives, nous pouvons désormais constater les effets de la pollution atmosphérique. applications gratuitesIl est possible de vérifier, confortablement installé sur son canapé, chez soi – ou en faisant une promenade – s’il est conseillé d’ouvrir la fenêtre, d’aller courir ou s’il vaut mieux attendre que l’atmosphère s’améliore.
Des appareils « basiques » au smartphone qui fait (presque) tout
Lorsqu'Apple a présenté le premier iPhone en 2007 Cela a envoyé un message très clair : l’ère des appareils à usage unique était révolue. Depuis, le téléphone portable est devenu un véritable couteau suisse numérique qui nous permet de lire, de jouer, de regarder des séries, d’écouter de la musique, de travailler et, bien sûr, de consulter des données environnementales et météorologiques détaillées.
Cette polyvalence, nous la devons aux applications. que nous téléchargeons depuis les boutiques d'applications officielles iOS et Android. Nombre d'entre elles se connectent directement aux mêmes services météorologiques et réseaux de surveillance que ceux utilisés par les administrations publiques, les chaînes de télévision et les agences officielles pour produire leurs bulletins météo et de pollution quotidiens.
Il est toutefois important de prendre conscience d'une limitation importante.Les téléphones portables ne sont pas équipés de capteurs de qualité de l'air spécifiques comme ceux des stations de surveillance officielles. Ils ne peuvent pas « sentir » l'ozone ni « voir » les particules fines par eux-mêmes, du moins pas directement et avec des garanties réglementaires.
Ce qu'ils font – et très bien – c'est exploiter leur connectivité. Les réseaux mobiles et Wi-Fi permettent de consulter en temps réel des serveurs où sont stockées les données provenant de réseaux de stations, de satellites et de modèles de qualité de l'air. Le téléphone mobile devient ainsi une fenêtre sur la qualité de l'air, nous indiquant si nous profitons d'une journée d'air pur ou d'un épisode de pollution grave. Pour optimiser cette connexion et limiter les pertes de données, il est conseillé de prêter attention à… connectivité mobile et Wi-Fi disponibles.
Qu'est-ce qu'un compteur de particules et comment la qualité de l'air est-elle surveillée ?
En Espagne, l'installation et la gestion des capteurs de qualité de l'air Cette responsabilité incombe aux communautés autonomes et à de nombreuses municipalités. Rien qu'en Espagne, des centaines de stations de surveillance sont déjà opérationnelles — plus de 600 selon les derniers chiffres — conformément à une réglementation spécifique qui définit ce qui constitue un air sain et les conditions de déclenchement des alertes à la pollution.
Ces stations ne se contentent pas de « sentir » l'environnementCes systèmes combinent des analyseurs de gaz, des collecteurs de particules, des capteurs météorologiques et des modèles mathématiques. Ils prennent en compte des facteurs tels que l'activité industrielle, le trafic, les données de capteurs à bas coût, les informations satellitaires (par exemple, Copernicus), le climat local, la topographie et les schémas de dissipation des polluants.
Parmi les polluants les plus surveillés figurent plusieurs vieilles connaissances.: les oxydes d'azote (NOx), principalement liés à la combustion à haute température dans le trafic routier ; l'ozone troposphérique (O3), qui se forme lorsque les NOx et les composés organiques volatils (COV) réagissent ; le dioxyde de soufre (SO2), associé à la combustion de carburants contenant du soufre et à certaines industries ; et les particules fines (PM10 et PM2.5), très fines et capables de pénétrer profondément dans le système respiratoire.
Un élément clé de cette surveillance est le réseau de stations distribuées sur l'ensemble du territoire. Par exemple, au Pays basque, il existe un réseau de surveillance de la qualité de l'air comprenant 55 stations équipées d'analyseurs de SO2, NO, NO2, d'ozone troposphérique, de CO, de benzène et de particules (PM10 et PM2.5), ainsi que de capteurs météorologiques qui permettent d'interpréter la dispersion et l'accumulation des polluants.
Outre les stations fixes, il existe également des unités mobiles Des fourgonnettes, des remorques et autres équipements sont conçus pour mener des campagnes de mesure à des endroits précis. À titre d'exemple, à Irun, une unité mobile du Réseau de contrôle du gouvernement basque a été déployée afin de collecter des données avant la mise en place d'une zone à faibles émissions dans la ville.
Exemple pratique : stations mobiles et zones à faibles émissions
Dans le cas d'Irun, le conseil municipal promeut Une zone à faibles émissions pour réduire la pollution liée au trafic. Pour la concevoir efficacement, il faut d'abord connaître précisément la qualité de l'air à différents moments de l'année ; c'est là qu'intervient l'unité mobile de surveillance.
Cette station mobile effectue des mesures en continu. Les données sont ensuite transmises au Service de contrôle de la qualité de l'air du gouvernement basque. À l'issue de chaque campagne, un rapport est établi et adressé au Conseil municipal, présentant les tendances, les polluants prédominants et tout incident isolé susceptible de nécessiter des mesures complémentaires.
Le plan comprend deux campagnes de mesure Les études ont été menées sur deux sites différents, chacune durant environ deux mois, afin de couvrir les saisons et leurs conditions météorologiques variées. Ceci permet d'obtenir des séries de données comparables pour l'hiver, le printemps et les autres saisons, offrant ainsi aux chercheurs la possibilité d'observer l'évolution du comportement des polluants.
Dans l'un des emplacements, à l'angle du Paseo Colón et de l'Avenida GipuzkoaL’objectif est de mesurer des paramètres étroitement liés au trafic (par exemple, le NO2 et les particules provenant des véhicules) pendant des périodes telles que novembre-janvier et mars-mai, lorsque les conditions atmosphériques sont très différentes.
Le deuxième emplacement, qui reste à définir, est envisagé comme un environnement plus ouvert.À l'écart des zones de forte circulation, et servant de « fond sonore », l'attention se porte sur des mesures non liées au trafic, c'est-à-dire sur l'observation des niveaux de pollution de base dus à des causes plus diffuses ou distantes, comme le transport de masses d'air pollué ou de poussières sahariennes.
Ce modèle de réseau mixte (stations fixes et mobiles) Ce n'est pas seulement utile pour la planification des zones à faibles émissions ; cela facilite également l'accès des citoyens à des données actualisées. Ce sont précisément ces réseaux, ainsi que d'autres systèmes, qui alimentent de nombreuses applications que nous utilisons sur nos téléphones pour savoir si la qualité de l'air est « suffisante pour aller courir » ou s'il vaut mieux « rester chez soi ».
Comment toutes ces informations parviennent au téléphone mobile : capteurs, séries temporelles et plateformes
Les données sur la qualité de l'air ne restent pas enfermées dans un tiroir.Les réseaux de surveillance transmettent en continu leurs mesures à des plateformes de gestion permettant de générer des séries temporelles et des graphiques de tous les paramètres mesurés. Il est possible de choisir des intervalles très courts, de cinq minutes seulement, ou des périodes plus longues, de plusieurs mois ou années.
Grâce à ces séries, il est possible de suivre l'évolution individuelle. Analysez les concentrations de chaque composant (par exemple, les PM2.5 ou l'ozone) et observez leur évolution en fonction de l'heure, du jour de la semaine ou des saisons. Les pics aux heures de pointe, les épisodes estivaux de fort ensoleillement et de faible vent, ou encore les incursions de poussière désertique sont immédiatement visibles.
Lorsque plusieurs courbes sont représentées sur le même graphique Par exemple, des corrélations et des tendances se dégagent assez clairement entre les particules fines et le dioxyde d'azote, ainsi qu'avec la vitesse du vent. C'est ainsi qu'on peut observer comment une rafale de vent purifie l'air ou comment une inversion de température provoque des pics de pollution en surface.
Certains moniteurs de qualité de l'air domestique, comme certains modèles Air-QIls intègrent plusieurs capteurs et permettent précisément cela : générer de longues séries temporelles, visualiser les tendances et détecter de petits changements dans l'environnement intérieur, ce qui est très utile pour les personnes sensibles ou pour celles qui souhaitent contrôler la qualité de l'air de leur maison ou de leur bureau.
Une grande partie de ces données finit par être disponible. Sur des plateformes ouvertes, des portails de transparence ou des services météorologiques internationaux, ce sont les bases de données que consultent de nombreuses applications de qualité de l'air et de météo que nous installons sur nos téléphones. Elles combinent informations officielles, données satellitaires, modèles et, dans certains cas, réseaux collaboratifs de capteurs à bas coût.
Recherche de pointe : utiliser l'appareil photo de son téléphone portable comme outil scientifique
Outre l'affichage de données à l'écran, le téléphone mobile peut également aider à mesurer directement certains polluants grâce à leur appareil photo du smartphoneUn bon exemple en est la recherche du groupe AQUIMA (Analyse chimique de l'environnement) de l'Université d'Extremadura, coordonnée par le professeur de chimie analytique Eduardo Pinilla Gil.
Ses travaux portent sur la détection des particules PM10. (celles dont le diamètre est inférieur ou égal à 10 microns) et l'ozone troposphérique dans l'air grâce à des méthodes peu coûteuses utilisant des téléphones mobiles. Ces recherches font partie des thèses de doctorat des chercheuses Selena Carretero-Peña et María Cerrato-Álvarez.
La technique proposée vise à appuyer la surveillance officielle Ce procédé repose sur l'analyse numérique d'images d'échantillons quotidiens prélevés à l'aide d'un smartphone. L'objectif est que l'expert obtienne, quasi instantanément, une estimation de la concentration de particules ou d'ozone dans une zone donnée, estimation ensuite confirmée par des analyses de laboratoire plus poussées.
Le procédé est ingénieux mais simple dans son concept.Les particules ou l'ozone sont recueillis sur des filtres ou des tampons (par exemple, en fibre de verre), placés dans une enceinte conçue pour maintenir des conditions d'éclairage reproductibles, puis une photographie est prise avec un téléphone portable. L'espace colorimétrique de l'image est ensuite analysé numériquement et corrélé à la concentration du polluant.
Dans le cas de l'ozone troposphérique, la clé réside dans la dégradation d'une couleurLes chercheurs imprègnent un substrat passif d'indigotrisulfonate, un réactif bleu qui s'estompe au contact de l'ozone. Plus le filtre absorbe d'ozone, plus la couleur bleue s'atténue ; en mesurant cette perte d'intensité à l'aide d'un smartphone, on peut estimer la concentration d'ozone dans l'air.
Pour les particules PM10, le défi est plus important.Cela s'explique par la grande diversité de la composition des particules : elles contiennent des métaux lourds, des composés organiques volatils et des matériaux d'origine naturelle ou anthropique. Cette diversité complexifie l'interprétation des changements de couleur, mais des résultats prometteurs ont été obtenus grâce à l'analyse d'images et à des étalonnages appropriés.
Ces études ont été publiées dans des revues scientifiques. par exemple dans Sensors, où l'estimation des niveaux de PM10 à partir de l'analyse numérique d'images de filtres capturées avec un smartphone est détaillée, et dans Microchemical Journal, où la mesure de l'ozone troposphérique par analyse d'images de tampons avec de l'indigotrisulfonate est décrite.
L'un des principaux avantages de ces techniques réside dans leur faible coût et leur rapidité.En effet, ces méthodes permettent de travailler avec des échantillons prélevés en milieu urbain et rural, intégrés à des réseaux tels que le Réseau d'Estrémadure pour la protection et la recherche sur la qualité de l'air (REPICA). AQUIMA apporte un soutien scientifique et technique à ce réseau depuis plusieurs années, dans le cadre d'une convention entre l'Université d'Estrémadure et le gouvernement régional d'Estrémadure.
Grâce à cette collaboration, des sources locales ont été identifiées. Ce système de surveillance, qui analyse les émissions de particules mais aussi celles provenant de sources éloignées comme la poussière du Sahara, s'appuie sur un suivi réalisé pendant un an. Ce suivi combine échantillonnage passif et analyse d'images numériques à l'aide de smartphones, démontrant ainsi l'utilité de cette méthode pour compléter les analyses traditionnelles de la qualité de l'air.
Applications pour vérifier la qualité de l'air depuis votre téléphone portable
En attendant le déroulement de l'enquête, voici ce que nous avons déjà en notre possession. Ce sont des applications très performantes qui se connectent aux réseaux officiels et à d'autres systèmes pour nous afficher les indices de qualité de l'air, les prévisions et les alertes en temps réel sur nos téléphones portables.
L'une des options les plus complètes est l'application officielle de The Weather Channel.Disponible sur iOS et Android, et soutenue par un portail météorologique international prestigieux, cette application offre non seulement des prévisions météorologiques pour pratiquement n'importe quel endroit de la planète, mais fournit également des informations très détaillées sur les phénomènes météorologiques extrêmes.
Dans l'application, nous trouvons des données sur les précipitations Elle comprend des prévisions météorologiques, des mises à jour horaires des températures, des alertes en cas de fortes pluies, de neige ou de chaleur extrême, ainsi qu'un centre d'alerte aux ouragans. Elle intègre même des informations locales relatives à la pandémie de Covid-19 et une section originale intitulée « Centre saisonnier ».
Ce « centre saisonnier » résume graphiquement le type de journée Nous allons découvrir si nous aurons besoin de parapluies, s'il fera froid ou humide, s'il y aura beaucoup de moustiques et quel sera l'indice UV. C'est une façon très simple de rendre les données techniques compréhensibles par tous.
Concernant la qualité de l'air, la chaîne météo The Weather Channel lui consacre une section spécifique. Avec des prévisions à sept jours et des indicateurs signalant la présence de pollen ou de moisissures dans l'air, cette section, baptisée « Confort respiratoire du jour », offre une sorte de thermomètre permettant de suivre le confort de nos poumons tout au long de la journée.
L'application permet également d'accéder à des informations détaillées sur la principale zone de pollution. et fournit un résumé général utilisant un pourcentage et des indicateurs de couleur : vert pour les bonnes situations, jaune pour les conditions normales et rouge pour les scénarios plus dangereux, le tout basé sur des polluants tels que NOx, O3, COV, SO2, PM10 et PM2.5.
La chaîne météo propose un modèle freemiumL'abonnement annuel coûte environ 32,99 €, tandis que les abonnements mensuels sont disponibles à partir de 0,99 €. Pour ceux qui souhaitent des données actualisées, une expérience sans publicité et un ensemble complet de fonctionnalités météorologiques et de qualité de l'air, cela pourrait constituer un investissement judicieux.
Si vous préférez quelque chose de plus simple et axé uniquement sur la pollutionAndroid et iOS proposent une multitude d'applications dédiées à l'affichage des indices de qualité de l'air. Parmi les plus appréciées figurent BreezoMeter, AirVisual et Plume Labs, toutes axées sur la santé respiratoire et la consultation rapide.
AirVisual : un exemple d'application gratuite et très complète
AirVisual, disponible sur iOS et AndroidElle s'est taillé une place de choix sur le marché, recevant même des prix sur Google Play comme l'une des meilleures applications de sa catégorie. Son objectif est simple : vous indiquer, en un coup d'œil, si l'air ambiant est pur ou particulièrement pollué.
Pour ce faire, AirVisual combine les données de milliers de capteurs Elle comprend des données sur la qualité de l'environnement diffusées par les villes et les pays et accessibles au public, ainsi que des données historiques, des modèles de prévision et d'autres sources officielles. Elle couvre plus de 10 000 villes dans plus de 100 pays, constituant ainsi une base de données extrêmement exhaustive.
Grâce à l'application, vous pouvez effectuer un suivi en temps réel. Les concentrations de PM2.5, PM10, d'ozone, de dioxyde d'azote, de dioxyde de soufre et de monoxyde de carbone sont mesurées. Un indice de qualité de l'air unifié indique si la situation est bonne, moyenne ou mauvaise pour différents groupes de population.
L'un de ses points forts est l'attention qu'elle porte aux groupes vulnérables.L'application s'adresse notamment aux personnes asthmatiques ou souffrant d'autres maladies respiratoires. Elle propose des informations précises et des recommandations personnalisées : quand éviter les efforts physiques intenses en extérieur, quand fermer les fenêtres ou utiliser des purificateurs d'air, etc.
Si vous êtes curieux, cela vous permet également de « voyager » sur la carte. Vous pouvez ainsi observer en temps réel les niveaux de pollution dans d'autres villes du monde. C'est un moyen très visuel de prendre conscience de l'ampleur des disparités entre les zones touchées par la pollution chronique et celles qui bénéficient d'un air très pur.
En plus de la section sur la pollution, AirVisual inclut des données météorologiques de base Des informations comme la température, l'humidité, les conditions météorologiques actuelles (soleil, nuages, pluie) et les prévisions météo vous permettront de décider ensemble s'il faut prendre un parapluie et si c'est une bonne journée pour aller courir ou s'il vaut mieux aller à la salle de sport.
L'application est gratuite et, selon ses créateurs, ne contient aucune publicité intrusive.Il comprend une section informative qui explique en langage clair ce que sont les PM2.5 ou d'autres polluants, comment ils affectent la santé et quelles mesures nous pouvons prendre au quotidien pour réduire notre exposition.
Autre détail intéressant : son intégration avec les objets connectés.AirVisual est compatible avec l'Apple Watch, vous permettant de vérifier la qualité de l'air directement depuis votre poignet. Un simple coup d'œil à votre montre avant de sortir suffit pour savoir si vous avez besoin d'un masque ou si la qualité de l'air est bonne.
Données, santé et décisions quotidiennes : pourquoi la surveillance de la qualité de l’air est importante
Toute cette infrastructure de réseaux de mesure, de projets scientifiques et d'applications mobiles Son objectif est très clair : nous permettre de prendre de meilleures décisions au quotidien grâce à des données réelles sur la qualité de l’air que nous respirons. Il ne s’agit pas d’une simple curiosité technologique, mais bien de santé publique.
Les polluants tels que les PM2.5, le NO2 ou l'ozone ne sont pas visibles à l'œil nu.Cependant, elles sont liées à des problèmes respiratoires et cardiovasculaires, ainsi qu'à une augmentation des hospitalisations lors des pics de pollution. Savoir à quel moment les niveaux de pollution augmentent permet aux personnes les plus vulnérables (enfants, personnes âgées et personnes souffrant de maladies préexistantes) de mieux se protéger.
Parallèlement, les données agrégées servent les administrations Pour concevoir des politiques de mobilité, des zones à faibles émissions, des protocoles de gestion des épisodes de pollution et des plans à long terme de réduction des sources d'émissions, les technologies mobiles permettent de rendre ces travaux de fond accessibles au citoyen lambda.
Aujourd'hui, nous pouvons tous les réunir dans un seul téléphone. Graphiques chronologiques provenant de moniteurs, alertes officielles des réseaux de surveillance, estimations rapides réalisées avec des appareils photo de smartphones dans le cadre de projets de recherche, et applications comme The Weather Channel ou AirVisual qui regroupent toute cette complexité dans des interfaces simples.
Sans que l'utilisateur ait besoin d'être un expert en chimie atmosphériqueVotre téléphone portable vous indique si l'air est « vert » ou « rouge » aujourd'hui, quels polluants sont présents, comment la situation pourrait évoluer dans les prochains jours et quelles mesures spécifiques vous pouvez prendre pour minimiser l'impact sur votre santé et celle de votre famille.
Dans un contexte où la pollution atmosphérique demeure l'un des principaux défis environnementaux Dans nos villes, exploiter le potentiel des smartphones pour comprendre et surveiller la qualité de l'air dans notre environnement est devenu presque aussi basique que de consulter les prévisions météorologiques avant de sortir sans parapluie.
