Impacts régional des émissions de CO2 de Mexico (ANR-17-CE04-0013-01)
Le projet MERCI-CO2 (Mexico City Regional Carbon Impacts) avait pour objectif de mesurer les gradients de concentration de CO2 et leur évolution dans le temps en déployant un dense réseau de capteurs de CO2 au niveau du sol et en altitude dans la Zone métropolitaine de la vallée de Mexico (ZMVM). Un modèle de transport atmosphérique, utilisant comme conditions aux limites l’inventaire statistique d’émission de la ville, est utilisé pour simuler les champs de concentration du CO2 au-dessus de la ville en réponse aux émissions de surface. L’inversion atmosphérique vise à déterminer les émissions de surface permettant d’avoir le meilleur accord entre simulation et observations. L’objectif d’une telle approche atmosphérique est d’utiliser les observations pour aider à vérifier l’efficacité des mesures de réduction des émissions de CO2 prises par les autorités d’une ville comme Mexico-City.
Selon son dernier rapport au CDP (2020), les émissions de Mexico ont atteint près de 47 MtCO2 en 2018, contre 24 MtCO2 en 2012. Cependant, l’ampleur de cette augmentation s’explique en grande partie par les changements de méthodes comptables, et ne permet donc pas un suivi précis des tendances réelles des émissions de CO2. Le même constat s’applique à toutes les villes, et la communauté scientifique est donc à la recherche de nouvelles approches pour améliorer le suivi des émissions de CO2, tant du point de vue de la fiabilité que de la fréquence de mise à jour. Les concentrations atmosphériques au-dessus de la ville sont directement impactées par les émissions de surface, et les conditions de dispersion des masses d’air. L’utilisation d’un modèle de transport atmosphérique peut donc permettre de faire le lien entre les concentrations observées aux sites de mesure, et les émissions par les activités humaines (transport, chauffage, centrale thermique).
Dans le cadre du projet MERCI-CO2 nous avons déployé une infrastructure d’observation des concentrations de CO2 à la surface et en altitude. Les instruments et les protocoles (étalonnage, traitement des données, contrôle qualité) mis en place sont inspirés des recommandations faites par les principales institutions internationales concernées (WMO/GAW, ICOS, TCCON), et avec un objectif clair de pérenniser le suivi du CO2 et du CH4 à Mexico. Ces mesures mettent en évidence la réduction des concentrations de polluants (CO2, CO, NOx) pendant les périodes de confinement, en cours d’interprétation à l’aide d’un modèle de transport atmosphérique. Elles représentent aussi un jeu de données unique dans la région pour la validation des observations satellitaires, un enjeu prioritaire pour les agences spatiales dans les années à venir. Mexico City Regional Carbon Impacts (MERCI-CO2) est un projet de recherche franco-mexicain, mené par le Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE) de l’Université de Versailles-Saint-Quentin (UVSQ) côté français, et par le Centro de Ciencias de la Atmósfera (CCA) de l’Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) côté mexicain. Financé par un appel d’offres lancé en 2017, pour une durée de 36 mois, par l’Agence nationale de la recherche (ANR, 274k€) et le Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt, 240k€), le projet est soutenu par le Secrétariat à l’environnement (SEDEMA) de Mexico et implique la société ARIA do Brazil.