La relation entre température et PM2.5 est analysée à travers des statistiques descriptives, révélant des moyennes et des écarts-types pour les PM2.5 et PM10 en fonction des variations de température. Ces résultats fournissent des insights précieux sur l’impact climatique sur la qualité de l’air.
5.2 LIEN ENTRE TEMPERATURE DE L’AIR, LES PM10 ET LES PM2.5
5.2.1 Statistiques descriptives
Le Tableau 7 présente pour toutes les températures, les PM10 et les PM2.5 des statistiques simples. Sont affichés le nombre d’observations (11), la moyenne (13,636 pour les PM2.5, 26,687 pour les PM10 et 26,091 pour les températures), et l’écart-type (non biaisé) (4,978pour les PM2.5, 8,291 pour les PM10 et 0,944 pour les températures).
Sur l’ensemble des observations, les valeurs minimales sont de 9,093 µg/m3 pour les PM2.5, 18,251 µg/m3 pour les PM10 et 25,000 pour les températures. Les maximums sont de 22,835 µg/m3 pour les PM2.5, 43,832 µg/m3 pour les PM10 et 28,000 pour les températures. Ces maximums et minimums dépassent les valeurs cibles de l'(OMS, 2021). Il s’agit donc, pour l’instant, d’études univariées.
| Tableau 7 : Statistiques descriptives : Valeurs annuelles température et Qualité de l’Air | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Variable | Observations | Minimum | Maximum | Moyenne | Ecart-type | |||||||||||
| PM2.5 µg/m3 | 11 | 9,093 | 22,835 | 13,636 | 4,978 | |||||||||||
| PM10 µg/m3 | 11 | 18,251 | 43,832 | 26,687 | 8,291 | |||||||||||
| température °C | 11 | 25,000 | 28,000 | 26,091 | 0,944 | |||||||||||
Réalisé par ZOLO-M’BOU Dergy-Strede, 2023
Pour chacun les sites FOYER ALENAKIRI, WE NEED UOB, TTIGE (FOYER NZENG-AYONG), (SHERCKO, AKANDA) et ENEF, nous avons présenté des statistiques simples (valeurs mensuelles) des températures, PM10 et PM2.5 (tableau). Les valeurs minimales varient de 22°C à 25°C pour les températures, de 4,130 µg/m3 à 17,662 µg/m3 pour les PM10 et de 1,193 µg/m3 à 8,253 µg/m3 pour les PM2.5.
Les valeurs maximales varient de 27°C à 29°C pour les températures, de 31,106 µg/m3 à 180,003 µg/m3 pour les PM10 et de 18,676 µg/m3 à 130,456 µg/m3 pour les PM2.5. Les moyennes varient de 24,833°C à 27,333°C pour les températures, de 23,759µg/m3 à 30,141 µg/m3 pour les PM10 et de 11,039 µg/m3 à 19,203 µg/m3 pour les PM2.5.
Pour les écart-types, ils varient de 0,937 à 1,749 pour les températures, de 9,923 à 48,312 pour les PM10 et de 4,975 à 35,936 pour les PM2.5. Le site ENEF a les valeurs maximales mensuelles les plus élevées, 29°C pour les températures, 180,003 µg/m3 pour les PM10 et 130,456 µg/m3 pour les PM2.5.
Les moyennes les plus élevées 27,333°C pour les températures, se trouve au site WE NEED UOB, 30,141 µg/m3 pour les PM10 au site ENEF et 19,203 µg/m3 pour les PM2.5 au site TTIGE (FOYER NZENG-AYONG). Les sites qui ont des valeurs minimales mensuelles les plus petites : WE NEED UOB avec 22°C pour les températures, ENEF avec 4,130 µg/m3 µg/m3 pour les PM10 et 1,193 µg/m3 µg/m3 pour les PM2.5. Les moyennes les plus petites 24,833°C pour les températures, se trouve au site FOYER ALENAKIRI, 23,759µg/m3 pour les PM10 au site SHERCKO, AKANDA et 11,039 µg/m3 pour les PM2.5 au site FOYER ALENAKIRI.
| Tableau 8 : Statistiques descriptives Valeurs mensuelles | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| sites | Paramètres | Minimum | Maximum | Moyenne | Ecart-type | ||
| Foyer Alénakiri | Température | 25,000 | 28,000 | 26,833 | 0,937 | ||
| PM10 | 10,133 | 39,332 | 23,760 | 9,923 | |||
| PM2.5 | 4,291 | 18,676 | 11,039 | 4,975 | |||
| We Need UOB | Température | 22,000 | 27,000 | 24,833 | 1,749 | ||
| PM10 | 10,388 | 45,318 | 27,926 | 11,600 | |||
| PM2.5 | 4,399 | 21,943 | 13,581 | 5,936 | |||
| TTIGE (Foyer Nzeng-Ayong) | Température | 24,000 | 28,000 | 26,333 | 1,073 | ||
| PM10 | 17,662 | 56,440 | 36,652 | 12,342 | |||
| PM2.5 | 8,253 | 31,106 | 19,203 | 7,277 | |||
| Shercko, Akanda | Température | 26,000 | 29,000 | 27,333 | 0,985 | ||
| PM10 | 6,770 | 39,923 | 23,759 | 10,928 | |||
| PM2.5 | 2,627 | 20,027 | 11,542 | 5,799 | |||
| ENEF | Température | 24,000 | 29,000 | 26,583 | 1,730 | ||
| PM10 | 4,130 | 180,003 | 30,141 | 48,312 | |||
| PM2.5 | 1,193 | 130,456 | 17,494 | 35,936 | |||
Réalisé par ZOLO-M’BOU Dergy-Strede, 2023
Nous avons également, pour chacun les sites FOYER ALENAKIRI, WE NEED UOB, TTIGE (FOYER NZENG-AYONG), (SHERCKO, AKANDA) et ENEF, présenté des statistiques simples (valeurs journalières) des températures, PM10 et PM2.5 (tableau). Les valeurs minimales varient de 22°C à 23°C pour les températures, de 2,935 µg/m3 à 11,395 µg/m3 pour les PM10 et de 0,582 µg/m3 4,952 µg/m3 pour les PM2.5.
Les valeurs maximales varient de 29°C à 33°C pour les températures, de 46,275 µg/m3 à 173,217 µg/m3 pour les PM10 et de 36,262µg/m3 à 102,782 µg/m3 pour les PM2.5. Les moyennes varient de 25,773°C à 26,986°C pour les températures, de 15,714 µg/m3 à 31,473 µg/m3 pour les PM10 et de 9,961 µg/m3 à 16,828 µg/m3 pour les PM2.5.
Pour les écart-types, ils varient de 1,111 à 2,265 pour les températures, de 9,035 à 15,944 pour les PM10 et de 6,064 à 9,813 pour les PM2.5. Les sites qui ont des valeurs maximales mensuelles les plus élevées, ENEF, soit 39°C pour les températures, TTIGE (FOYER NZENG-AYONG), soit 173,217 µg/m3 pour les PM10 et FOYER ALENAKIRI, soit 102,782 µg/m3 pour les PM2.5.
Les moyennes les plus élevées 26,986°C pour les températures, se trouve au site FOYER ALENAKIRI, 31,473 µg/m3 pour les PM10 au site WE NEED UOB et 16,828 µg/m3 pour les PM2.5 au site FOYER ALENAKIRI.
Les sites qui ont des valeurs minimales mensuelles les plus petites : ENEF et SHERCKO, AKANDA avec 22°C pour les températures, ENEF avec 4,130 µg/m3 µg/m3 pour les PM10 et 1,193 µg/m3 µg/m3 pour les PM2.5.
| Tableau 9 : statistiques descriptives Valeurs journalières | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| sites | Paramètres | Minimum | Maximum | Moyenne | Ecart-type | ||
| Foyer Alénakiri | Température | 23,000 | 29,000 | 26,986 | 1,111 | ||
| PM10 | 2,935 | 46,275 | 15,714 | 9,035 | |||
| PM2.5 | 4,952 | 102,782 | 16,828 | 9,646 | |||
| We Need UOB | Température | 23,000 | 29,000 | 26,462 | 1,333 | ||
| PM10 | 11,395 | 173,186 | 31,473 | 15,944 | |||
| PM2.5 | 4,952 | 102,520 | 16,203 | 9,813 | |||
| TTIGE (Foyer Nzeng-Ayong) | Température | 23,000 | 29,000 | 26,362 | 1,010 | ||
| PM10 | 11,395 | 173,217 | 31,251 | 15,722 | |||
| PM2.5 | 4,510 | 102,782 | 16,081 | 9,611 | |||
| Shercko, Akanda | Température | 22,000 | 31,000 | 25,773 | 2,090 | ||
| PM10 | 3,704 | 68,845 | 24,217 | 12,117 | |||
| PM2.5 | 0,582 | 59,406 | 9,961 | 6,064 | |||
| ENEF | Température | 22,000 | 33,000 | 26,792 | 2,265 | ||
| PM10 | 3,704 | 62,565 | 20,777 | 12,479 | |||
| PM2.5 | 1,038 | 36,262 | 12,411 | 6,772 | |||
Réalisé par ZOLO-M’BOU Dergy-Strede, 2023
5.2.2 Analyse de corrélation : corrélation Pearson (r²).
Dans cette étude, les corrélations entre les températures, les PM10 et les PM2.5 ont été réalisé pour mesurer le degré de relation linéaire entre chaque paire de variables1 (HOWELL, 1998). Le tableau 10 donne les coefficients de corrélation Pearson (r²). Ces coefficients de corrélation servent avant tout à caractériser une relation linéaire positive ou négative entre ces variables. Il s’agit d’une mesure symétrique.
Plus il est proche de 1 (en valeur absolue), plus la relation est forte. R2 = 0 indique l’absence de corrélation. La valeur de r2 n’a pas de signification intrinsèque.
Dans ce tableau, les résultats des corrélations par site entre les températures, les PM10 et les PM2.5 varient de -0,30 à 0,295 pour le PM10 et de 0,0 à 0,115 pour les PM2.5 à l’échelle journalière. A l’échelle mensuelle, elles varient de -0,524 à 0,069 pour le PM10 et de -0,590 à 0,261 pour les PM2.5. Selon DAI Q. et al (2011) Cité par OBIANG ZOGO (2020), le lien diffère toujours de l’échelle journalière à l’échelle mensuelle.
| Tableau 10 : valeurs des corrélations entre les températures de l’air et les PM10 et PM2.5 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Site | échelle | PM10 | PM2.5 | ||
| Foyer Alénakiri | Mensuelle | -0,524 | 0,261 | ||
| journalière | 0,012 | 0,000 | |||
| We Need UOB | Mensuelle | 0,069 | 0,048 | ||
| journalière | 0,295 | 0,115 | |||
| TTIGE (Foyer Nzeng-Ayong) | Mensuelle | 0,054 | 0,056 | ||
| journalière | -0,030 | 0,000 | |||
| Shercko, Akanda | Mensuelle | 0,001 | -0,590 | ||
| journalière | 0,003 | 0,001 | |||
| ENEF | Mensuelle | 0,025 | 0,038 | ||
| journalière | 0,000 | 0,000 | |||
Réalisé par ZOLO-M’BOU Dergy-Strede, 2023
- l’échelle mensuelle, les corrélations ayant plus de signification se trouvent au site Foyer Alénakiri (0,261) pour les PM2.5 et au site We Need UOB (0,069) pour le PM10. À l’échelle journalière les corrélations ayant plus de signification se trouvent au site We Need UOB (0,295) pour les PM2.5 et (0,115) pour le PM10.
Les corrélations négatives sont localisées aux sites SHERCKO, AKANDA (-0,590 pour les PM2.5 à l’échelle mensuelle), TTIGE (FOYER NZENG-AYONG) (-0,30 pour le PM10 à l’échelle journalière) et FOYER ALENAKIRI (-0,524 pour le PM10 à l’échelle mensuelle).
Dans l’ensemble, le lien entre les moyennes des températures de l’air et les PM10 et les PM2.5 est peu significatif à ces deux échelles temporelles. Ces paramètres ont des corrélations insignifiantes à l’échelle mensuelle et journalière. Une relation linéaire négative existe pour les paires suivantes : (PM10 et température) et (PM2.5 et température) avec des coefficients de corrélation de Pearson négatifs.
La relation entre ces variables est négative, ce qui indique que, plus les variables PM10 et PM2.5 augmentent, plus température diminue.
Il y a une très faible liaison linéaire les variables température, PM2.5 et PM10, On notera aussi, que des points semblent s’écarter et se disperser des autres, mais pas de la même manière. L’observation de ces graphiques nous montre une Absence de liaison entre ces variables.
Conclusion
Dans ce chapitre, il était question d’étudier les concentrations à moyen terme et d’évaluer la variation spatiale des concentrations des PM10 et PM2.5 dans l’agglomération de Libreville. Les concentrations présentées dans ce chapitre sont issues de l’analyse des moyennes des données de la période de février 2022 à janvier 2023, sur 11 sites de cet espace.
Les concentrations des aérosols PM10 et PM2.5 sont généralement supérieures aux recommandations de l’OMS. Les cartes de variation spatiale obtenues dans notre territoire d’étude montrent que les concentrations SUD-EST de la zone interpolée sont élevées par rapport au NORD. Cette variabilité et cette disposition des points à forte et à faible concentrations des aérosols PM10 et PM2.5, dépendent des saisons.
Les concentrations pendant la saisons sèche sont supérieures à celle de saison des pluies dans la majorité des sites. Le lien entre les moyennes des températures de l’air et les PM10 et les PM2.5 est peu significatif à l’échelle mensuelle et journalière.
D’après l’OMS, « même à faibles concentrations les particules polluantes ont des répercussions sur la santé ; aucun seuil n’a été identifié au-dessous duquel elles n’affectent pas la santé » (WHO, 2010). Voici pourquoi nous pensons que des mesures visant à protéger les populations de l’agglomération de Libreville des effets nocifs de la pollution atmosphérique doivent être prise.
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1 Howell, D 1998., Méthodes statistiques en sciences humaines, De Boeck Université ↑