EPFL Valais Wallis mesure la qualité de l'air à l'aide d'un ballon
© 2021 Le Nouvelliste Louis Dasselborne
Depuis une semaine, le laboratoire de recherche en environnements extrêmes de l’EPFL Valais Wallis effectue, à l’aide d’un ballon à hélium, une campagne de mesures dans le ciel de Sembrancher. Explications.
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Ce samedi matin, sur le terrain de football de Sembrancher, près de la gare TMR, les scientifiques Julia Schmale et Roman Pohorsky s’affairaient autour d’un ballon à hélium de 45 mètres cubes. Lesté d’une caisse transportant divers instruments de mesure, ce ballon s’est lentement élevé dans le ciel sembranchard, jusqu’à près de 400 mètres au-dessus de la surface du sol, surveillé tant visuellement qu’à l’aide d’une antenne reliée à un ordinateur par nos deux scientifiques.
D’un volume de 45 mètres cubes, le ballon utilisé par les scientifiques de l’EPFL est attaché à un câble et peut s’élever jusqu’à 400 mètres d’altitude. © Louis Dasselborne
Rien de mystérieux ni d’illégal dans cette opération qui fait partie d’une expérience scientifique menée par le laboratoire de recherche en environnements extrêmes (EERL) de l’EPFL Valais. Les explications de Julia Schmale, responsable de l’EERL: «Nous sommes en train d’effectuer une campagne de mesures de la composition de l’air au-dessus du village afin de mieux comprendre les phénomènes d’accumulation de la pollution dans une vallée alpine en hiver.»
Elle précise que l’équipement utilisé ne comporte aucun matériau dangereux et ne produit aucune pollution. De plus, toutes les précautions d’usage ont été prises, d’entente avec l’Office fédéral de l’aviation civile pour garantir la sécurité des infrastructures et de la population.
Le phénomène d’inversion des températures
L’objectif principal de cette campagne est de modéliser la concentration des particules de pollution dans l’atmosphère, en relation avec le phénomène d’inversion des températures et de l’altitude. «Des mesures de la qualité de l’air ont lieu en continu au niveau du sol, ou juste au-dessus, mais nous manquons de données sur la verticalité, d’où le recours à un ballon», souligne Roman Pohorsky, doctorant auprès de l’EERL.
Les deux scientifiques observent visuellement le ballon en vol alors que les données qu’il collecte sont envoyées en continu sur un ordinateur, via une antenne visible près de la tente sur notre photo. © Louis Dasselborne
Ce ballon va soit stationner plusieurs heures à une altitude donnée, soit continuer de monter et descendre dans l’atmosphère, ce qui permettra de définir précisément la couche d’inversion des températures dans laquelle les particules de pollution sont plus facilement emprisonnées.
«Ce phénomène d’inversion est amplifié durant la saison d’hiver et dans les fonds de vallée, ce qui explique notre présence ici en ce mois de janvier» ajoute Julia Schmale.
Quels types de mesures?
Capable de soulever entre 20 et 40 kilos, selon les conditions de vent, le ballon emporte divers instruments de mesure lors de chaque envol, des plus simples aux plus techniques, détaille Roman Pohorsky.
Roman Pohorsky et Julia Schmale (à droite) en train de lester le ballon avec une caisse abritant divers instruments de mesure de la qualité et de la composition de l’air. © Louis Dasselborne
«Nous mesurons notamment la température, l’humidité relative, les taux d’ozone et de CO2, ainsi que la concentration des particules de pollution par centimètre cube d’air. Pour ce faire, nous disposons d’un compteur optique (faisceau laser) capable de détecter des particules entre 150 et 3000 nanomètres, invisibles à l’œil nu. Nous utilisons aussi un échantillonneur qui récolte des particules qui seront ensuite analysées en laboratoire pour en déterminer la composition.»
Ces particules fines peuvent être d’origine naturelle, comme la poussière, ou provenir de pollution liée en priorité à la combustion du bois et au trafic.
La campagne de Sembrancher doit en principe durer jusqu’au 29 janvier. Mais elle doit désormais composer avec les contraintes du Covid s’inquiète Julia Schmale: «Nous ne savons encore pas dans quelles conditions nous pourrons, ou non, la poursuivre. Dans tous les cas, nous prévoyons d’autres campagnes dans les Alpes dans le futur.»