Dans les grandes villes, la pollution de l’air est surveillée par des stations fixes, par exemple celles d’Airparif en Île-de-France, qui permettent le suivi assez fin de différents types de polluants et de modéliser les tendances générales. Ces stations sont encore trop peu nombreuses pour rendre compte de l’exposition réelle des populations, rue par rue.

Cette limite est particulièrement problématique pour la fraction inorganique des particules fines (de dimensions inférieurs à 2,5 micromètres) et ultrafines (plus petites que 0,1 micromètre). Par « fraction inorganique », on entend les particules minérales ne contenant pas de carbone. Elles sont d’origine soit primaire (érosion des sols, particules métalliques liées à l’usure des plaquettes de frein…), soit secondaire, formées à partir d’autres polluants gazeux. Ces particules sont étroitement liées au trafic routier et associées à des effets sanitaires majeurs. Or, à l’heure actuelle, une seule station de mesure fixe est opérationnelle dans Paris.

Pourtant, la mesure devrait guider l’action : urbanisme, aménagements cyclables, piétonisation ou régulation du trafic reposent sur des données souvent trop parcellaires pour éclairer des décisions locales.

Notre recherche, publiée dans la revue Community Science, s’appuie sur un constat simple : les arbres enregistrent la pollution de leur environnement immédiat. Les particules issues du trafic se déposent sur l’écorce, qui agit comme un capteur passif intégrant la pollution sur plusieurs mois. Cela en fait un indicateur pertinent pour évaluer une exposition chronique.

L’écorce des platanes, révélatrice de pollution

Dans le cadre du projet Ecorc’Air, des volontaires collectent, chaque printemps, au moment de l’exfoliation annuelle, des fragments d’écorce de platanes, arbre omniprésent le long des rues – et notamment au sein de la capitale parisienne, qui abrite plus de 40 000 platanes.

Ces échantillons sont ensuite transmis en laboratoire, où ils sont analysés. La mesure d’une propriété physique particulière de l’échantillon, la susceptibilité magnétique, permet d’estimer la quantité de particules métalliques déposées. Ces dernières sont directement liées aux émissions du trafic automobile.

Sur plusieurs milliers d’échantillons collectés depuis 2016, nous montrons que ce signal magnétique est fortement corrélé à la présence de métaux, dont certains peuvent se révéler toxiques en fonction de leur nature et des doses inhalées. Le protocole mis en place, très accessible même sans connaissances préalables, permet de cartographier la pollution à une échelle très fine, de l’ordre de quelques dizaines de mètres.

Grâce à cet échantillonnage massif, rendu possible par la participation citoyenne, plusieurs observations ont pu être faites :

• d’abord, il existe des « points noirs » persistants. Certaines zones parisiennes présentent des niveaux élevés et récurrents de pollution en particules métalliques depuis le début du suivi : il s’agit des quais à forte circulation (la voie Georges-Pompidou sur sa portion carrossable, par exemple), des abords du périphérique et des axes congestionnés. À l’inverse, les parcs et les espaces éloignés du trafic affichent des niveaux relativement faibles. Ces cartes permettent d’identifier des priorités d’intervention, là où les stations de surveillance classiques ne suffisent pas.

• Ensuite, la pollution décroît rapidement avec la distance. Nos données montrent une diminution nette de la contamination en particules dès que l’on s’éloigne de la chaussée, surtout dans les premiers mètres. Cela confirme l’importance du choix de l’implantation des trottoirs et des pistes cyclables vis-à-vis des barrières naturelles (haies ou arbustes) et des zones de repos (espaces où l’on trouve par exemple des bancs).

Quand les voitures font écran

L’un des résultats les plus frappants concerne l’organisation très concrète de l’espace public. Sur plusieurs grands axes parisiens, notamment le boulevard Saint-Germain, nous avons comparé les niveaux de pollution enregistrés par les arbres selon la configuration de la voie la plus proche : circulation automobile générale (configuration notée A sur le schéma ci-dessous), voie bus-taxi (C), voie partagée bus-vélo-taxi (D) ou présence d’une file de stationnement entre la chaussée et le trottoir (B).

Les différences observées sont nettes. Les arbres situés au plus près des voies de circulation automobile présentent systématiquement les valeurs de susceptibilité magnétique les plus élevées. À l’inverse, lorsqu’un élément (haie naturelle, véhicule stationné) sépare la chaussée du trottoir, les niveaux mesurés dans l’écorce sont significativement plus faibles. Cette diminution est suffisamment marquée pour être statistiquement robuste sur l’ensemble des données collectées en 2020 et 2021.

Cette observation suggère que les véhicules en stationnement jouent un double rôle. D’un côté, ils augmentent la distance entre la source d’émission et les piétons et piétonnes et, de l’autre, ils constituent un obstacle physique à la projection directe des particules métalliques issues du trafic vers les trottoirs. Cet effet de « paravent » réduit l’exposition des piétons et piétonnes de manière comparable à celle obtenue en s’éloignant de plusieurs mètres de la chaussée.

Notre point n’est pas ici de promouvoir la généralisation de places de stationnement le long des rues, qui favoriserait les déplacements en voiture, mais de pointer l’intérêt de penser une réelle séparation entre la chaussée et les piétons et piétonnes. À l’inverse, les voies partagées avec les bus et les taxis, souvent présentées comme favorables aux mobilités actives, restent associées à des niveaux élevés de pollution particulaire.

Ces résultats, intuitifs en apparence, sont pourtant rarement objectivés par des données à haute résolution spatiale. Ils montrent que des choix d’aménagement très concrets – plans de stationnement, élargissement des trottoirs, séparation réelle des pistes cyclables, séparation spatiale des zones piétonnes et du trafic routier, projets de végétalisation… – ont des effets mesurables sur l’exposition quotidienne des populations.

Les sciences participatives changent la donne

Un tel niveau de détail n’aurait pas été possible sans la participation massive de volontaires. Les réseaux de surveillance réglementaires, indispensables pour suivre les tendances de fond, reposent sur un nombre limité de stations fixes. À Paris, comme dans la plupart des grandes villes, celles-ci sont trop espacées pour rendre compte des contrastes fins liés à la morphologie des rues, à l’intensité locale du trafic ou aux choix d’aménagement.

Le projet Ecorc’Air repose sur une logique différente : multiplier les points de mesure simples, robustes et comparables dans le temps. En mobilisant des bénévoles pour collecter des échantillons d’écorce de platanes à hauteur de respiration, il a été possible de constituer, année après année, une base de données accessible de plusieurs milliers de points, couvrant des quartiers entiers et permettant des comparaisons temporelles.

Résultats collectés par le projet Ecorc’Air entre 2016 et 2025

Cette approche présente un second avantage souvent sous-estimé : elle transforme la production de données en objet de dialogue. Les lieux de prélèvement ne sont pas ciblés uniquement par les équipes de recherche, mais également par les volontaires et les collectivités, en fonction de leur expertise sur leurs lieux de vie, de leur perception des nuisances, de leurs usages quotidiens ou de leurs questionnements sur des projets urbains en cours. Ce croisement entre savoirs scientifiques et expériences locales enrichit l’interprétation des données et renforce leur légitimité sociale.

Les entretiens menés par l’équipe scientifique dans le cadre du projet montrent d’ailleurs que les motivations à participer sont diverses. Certaines personnes s’engagent par curiosité scientifique, d’autres par inquiétude pour leur cadre de vie ou simple souhait d’amélioration de leur environnement. Du côté des collectivités, l’intérêt tient autant à la production de données environnementales qu’à la capacité à instaurer un lien avec les habitants et habitantes autour d’enjeux environnementaux et sanitaires majeurs. Les sciences participatives ne sont donc pas seulement un outil de mesure : elles deviennent un dispositif d’intermédiation entre science, population et action publique.

Pour les pouvoirs publics, la leçon est claire : il existe aujourd’hui des moyens complémentaires peu coûteux et éprouvés permettant de documenter l’exposition réelle des populations à la pollution liée au trafic. Sans se substituer aux réseaux officiels, ces démarches permettent d’identifier des zones à enjeu, d’évaluer l’impact d’aménagements urbains et de suivre des évolutions dans le temps à une échelle pertinente pour l’action locale.

Les résultats obtenus à Paris montrent que certaines zones restent durablement exposées, malgré une baisse globale des concentrations mesurées à l’échelle de la ville. Ils suggèrent également que des choix d’aménagement apparemment secondaires – emplacement des pistes cyclables, organisation du stationnement, largeur des trottoirs… – peuvent avoir des effets significatifs pour ce qui est de l’exposition aux particules inorganiques des passants et passantes.

Dans un contexte où les recommandations sanitaires internationales sont de plus en plus strictes et où la demande sociale de transparence environnementale s’accroît, ces données fines constituent un appui précieux à la décision. Elles permettent de dépasser les débats trop généraux sur la pollution pour entrer dans une logique d’action ciblée concrète, territorialisée et discutée, en concertation avec les usagers et usagères.

À terme, l’enjeu n’est pas seulement de mieux mesurer, mais de mieux décider. Les sciences participatives, intégrées aux politiques publiques, peuvent contribuer à combler un angle mort majeur de la gouvernance environnementale : celui de l’exposition quotidienne, réelle, vécue, à l’échelle de la rue. À Paris, mais aussi dans d’autres villes européennes, l’intérêt pour ce type de démarches grandit. L’enjeu n’est plus seulement de mesurer, mais de transformer ces données en leviers d’action, à l’échelle des quartiers.

Yann Sivry, Professeur des Universités, Institut de physique du globe de Paris (IPGP); Aude Isambert, Maîtresse de conférence, Institut de physique du globe de Paris (IPGP); Université Paris Cité; Christine Franke, Maîtresse de conférence, Mines Paris – PSL; Claire Carvallo, Maîtresse de conférence, Sorbonne Université et Laure Turcati, Ingénieure de recherche en sciences participatives, Sorbonne Université

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.