Des nouvelles du projet NanObs

L’objectif du projet NanObs est la détection, le traçage et l’étude de la répartition des particules ultrafines (ou nanoparticules, NPs) anthropogéniques en zone urbaine, par la combinaison 1) de l’utilisation des écorces d’arbres comme capteurs passifs, 2) d’un dispositif de recherche participative au travers d’acteur.rice.s de la société civile et 3) de techniques analytiques innovantes telles que la spICPMS couplées aux techniques d’analyses magnétiques utilisées en magnétisme environnemental.

État d’avancement des recherches

Action 1 : Échantillonnage – Campagne participative. La campagne d’échantillonnage participative mise en place en février 2023 et impliquant les citoyens ainsi que certaines municipalités du Grand Paris (Mairie de Paris, Nanterre), a été un succès avec plus de 1500 échantillons d’écorces récoltés. Leur analyse a été effectuée au cours de l’été 2023 au sein des laboratoires des équipes ACE et Paléomagnétisme de l’IPGP. Chaque échantillon a été identifié (numéroté, géolocalisé – à partir des fiches descriptives fournies par les participants).

Action 2 : Détection des NPs/PUFs sur les biocapteurs passifs. Différentes méthodes de digestion sélective ont été développées sur des écorces afin de pouvoir mettre les nanoparticules en suspension et les analyser en sp-ICP-MS (digestion bioinspirée avec champignons ou enzymes isolées, digestion avec des liquides ioniques, ou en four à plasma à oxygène). Celle utilisant le four à plasma apparait comme la plus prometteuse. Après ajout de NPs manufacturées, un taux de recouvrement en nombre de NPs compris entre 20 et 50% a été mis en évidence. Les micro et nanoparticules, principalement du fer, ont été observées sur les écorces et caractérisées en microscopie électronique sur des sections fines réalisées en ultramicrotomie.

Les échantillons ont également été caractérisés à l’aide des outils développés en magnétisme environnemental et en géochimie. Les teneurs en fer intercalibrées (ICP-MS vs XRF) sont bien corrélées avec les mesures de la susceptibilité magnétique.

Action 3 : Cartographie et traçage spatio-temporel des NPs atmosphériques en zone urbaine. La carte 2023 des valeurs de susceptibilité magnétique des échantillons d’écorces est proportionnelle à la concentration en particules métalliques présentes dans les échantillons – 1 échantillon correspondant à un arbre – et reflète ainsi la variation spatiale de la pollution urbaine principalement due à la circulation automobile en région parisienne. L’intégration des résultats XRF dans la cartographie est actuellement en cours ainsi que le traitement statistique des données (influence de la distance à la source d’émission, taille et âge de l’arbre, étude de la corrélation avec le flux automobile, etc.).

Action 4 : Coordination et diffusion des résultats. Le lancement de la campagne d’échantillonnage a été effectué au sein de l’Académie du Climat (Paris 4^ème) en février 2023 et a rassemblé environ 70 volontaires. Les résultats préliminaires ont été présentés dans le cadre de la Fête de la Science en octobre 2023 : 1) à l’IPGP lors d’une animation aux écoles primaires et collèges parisiens ainsi que pour les visiteurs grand public (10 classes du CM1 à la 3ème) et 2) dans le cadre de l’exposition « Ensemble au cœur des sciences » réalisée par Sorbonne Université. Cette Exposition est à présent itinérante et prêtée aux structures qui en font la demande, le groupe ICADE, la mise à disposition pour ses salarié·es dans ses différents locaux franciliens à l’automne 2023. En parallèle, le site Particitae (http://www.particitae.upmc.fr/fr/ecorcair.html), met à jour régulièrement l’avancement de la campagne chaque saison et une brochure de synthèse à destination des citoyens a été réalisée.

Enfin, une application pour smartphones participative de géolocalisation des échantillons est en cours de développement par un prestataire qui permettra dès la campagne 2024 d’augmenter l’interactivité et la visibilité du projet NanObs.