Les Composés Organiques Gazeux en périphérie de deux Mégapoles, Paris et Los Angeles : Sources, Variabilité et Impact sur l'Aérosol Organique Secondaire

L'aérosol organique secondaire (AOS) est reconnu pour avoir un impact sur la qualité de l'air et le changement climatique mais ses quantités atmosphériques restent encore aujourd'hui mal représentées, aussi bien en région source qu'en région de transport. Les principales causes sont la méconnaissance des sources et de la nature des composés organiques gazeux (COG) précurseurs de l'AOS, d'une part, et des mécanismes de formation de l'AOS, d'autre part. Les travaux présentés dans ce mémoire de thèse ont ainsi pour objectif (i) de caractériser les sources des COG, parmi lesquels d'importants précurseurs d'AOS, en zone urbaine, et (ii) d'estimer l'impact des COG sur la formation d'AOS en zone urbaine. Pour répondre à ces objectifs, ce travail s'appuie sur les mesures des COG en deux sites périurbains de deux mégapoles, Paris et Los Angeles, dans le cadre des programmes MEGAPOLI (été 2009 et hiver 2010) et CALNEX (printemps 2010). En combinant l'analyse de la composition de la fraction organique des phases gazeuse et particulaire à celle d'indicateurs de la qualité de l'air et aux données météorologiques, nous avons (i) identifié les déterminants des COG, (ii) identifié et estimé l'importance relative des sources d'émissions des COG, en fonction de la saison, par application du modèle sources-récepteur PMF, (iii) estimé l'impact des COG sur la formation d'AOS, avec un intérêt particulier porté aux Composés Organiques à la Volatilité Intermédiaire (COV-I) qui ont été mesurés dans le cadre du projet MEGAPOLI. En été comme en hiver, les COG mesurés au site périurbain de l'agglomération parisienne sont fortement associés au profil de source des émissions lointaines ainsi qu'à celui des COVO. Les COG mesurés dans l'agglomération de Los Angeles sont majoritairement associés aux profils de sources anthropiques primaires. Pour ce qui est de la formation d'AOS, ces travaux ont pour la première fois permis de mettre en évidence l'importance des COV-I dans la formation d'AOS à partir de leur mesure in-situ.