Outils nuMERiques pour l’étude des Sciences de l’Environnement Terrestre

OMER7-A(A pour Atmosphère) utilise le concept OMER7 qui consiste à décrire un système complexe par un schéma synoptique représentant les éléments du système, les agents qui régulent son fonctionnement, et les divers mécanismes de couplage.

OMER7-A est un outil pédagogique numérique pour l’étude de la pollution atmosphérique, de ses causes et de ses conséquences. Le but de cet outil pédagogique est de donner via un système numérique convivial, un aperçu global des mécanismes qui gouvernent la composition de l’atmosphère, de son évolution sous l’action de l’homme, et des conséquences de cette évolution avec les impacts environnementaux associés.

Accéder à l’outil pédagogique

Le fil conducteur est un ensemble de schémas synoptiques décrivant les interactions qui gouvernent la composition de l’atmosphère. Le point de départ est constitué par les émissions (sources) des constituants atmosphériques. Ces constituants se transforment dans l’atmosphère par réactions chimiques ou photochimiques, et les produits « primaires » directement émis, ou les produits « secondaires » formés dans l’atmosphère à partir des constituants primaires, ont des impacts environnementaux divers sur les milieux naturels, le climat, la santé humaine…etc.

Le schéma global montre la complexité des phénomènes rencontrés. A partir de ce schéma, plusieurs types d’entrées sont possibles. L’utilisateur peut en sélectionnant une source, un polluant ou un effet, extraire juste les informations relatives à cette source, ce polluant, ou cet effet. A ce niveau, et pour préserver la simplicité du schéma, les mécanismes réactionnels ne sont pas explicités, mais seulement représentés par des flèches. A tout moment l’utilisateur peut revenir au schéma global. L’intérêt majeur de cet outil est de donner une vision de synthèse des phénomènes qui gouvernent la composition de l’atmosphère et de montrer les interactions complexes entre les mécanismes d’émission et de transformation, les polluants et leurs divers effets.

Pour donner une information plus complète, à cet outil de synthèse est associé un ensemble de fiches documentaires organisées au sein du site web. Les fiches sont constituées : par composé, par mécanisme, par effet. Elles sont consultables directement à partir de l’outil de synthèse en cliquant sur le composé, le mécanisme ou l’effet d’intérêt. Elles peuvent également être ouvertes et téléchargées via le menu déroulant du site. Ces fiches sont établies à différents niveaux de complexité, correspondant à une utilisation potentielle dans l’enseignement secondaire ou dans l’enseignement supérieur. Les fiches résumées sont toutes accessibles à un public non averti, elles sont notamment pertinentes pour les applications au niveau collège. Le niveau de difficulté des fiches détaillées est repéré par des étoiles. Une étoile correspond à un niveau collège à lycée, deux étoiles à un niveau lycée à licence. Les fiches trois étoiles, peu nombreuses, correspondent au niveau licence-master. Des compléments sont également proposés concernant les divers types et principes de mesures (spatiales et non spatiales) des différent composés et plateformes d’observation (satellites, réseaux de mesure sol, aéroportées… etc), et sur la réglementation en matière de pollution atmosphérique.

Enfin, l’objectif de cet outil pédagogique est de réaliser des applications avec des données expérimentales pour illustrer les émissions, les mécanismes de transformation, ou les effets des polluants. Pour cela, une base de données pédagogique en accès libre a été constituée pour une année de référence. Les applications sont visualisées via une IHM (Interface Homme-Machine) baptisée OMERVISU. La base de données est constituée à la fois de données d’observation au sol, par mesure in-situ (PAES), ou par télédétection (NDACC), d’observations aéroportées (MOZAIC), de données spatiales (IASI, ODIN…), de sorties de modèles avec assimilation de données. Par ailleurs, des bases de données spécifiques se trouvant regroupées dans le pôle ETHER (pôle de compétences thématique nationales fédérant les activités dédiées à la chimie de l’atmosphère) peuvent également être utilisées : il s’agit notamment des bases de données d’émissions (ECCAD). Dans un deuxième temps, la base OMER7-A sera enrichie de données provenant d’autre bases, plus précisément ciblées sur les questions de pollution atmosphérique, comme la Base de Données de Qualité de l’Air (BDQA-ADEME), ou les archives du modèle de prévision de qualité de l’air CHIMERE. Enfin pour des applications plus élaborées, les utilisateurs pourront se connecter directement via le site d’ETHER aux bases de données complètes. Les utilisateurs sont sollicités pour créer des applications documentaires de tout niveau qui, après validation pourront, être mises en ligne et ainsi proposées à tous les utilisateurs du site OMER7-A.

Les auteurs

• Robert DELMAS est Professeur à l’Université de Toulouse III, actuellement détaché au CNRS il dirige le Laboratoire de l’Atmosphère et des Cyclones à l’Université de la Réunion (UMR CNRS 8105) et l’Observatoire des Sciences de l’Univers de la Réunion.
• Mireille PAULIN est ingénieur au Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) de Toulouse. Elle est le chef de projet du Pôle ETHER.
• Pascale PUPPO est professeur certifiée de physique et chimie au collège Léon Blum de Colomiers (31)
• Dominique SERCA est Maître de Conférences à l’Université de Toulouse III. Il est directeur adjoint du Laboratoire d’Aérologie (UMR CNRS 5560).

Les collaborateurs

• Véronique PONT est Maître de conférences à l’Université Toulouse III et chercheuse au Laboratoire d’Aérologie (UMR CNRS 5560)
• Corinne JAMBERT est Maître de conférences à l’Université Toulouse III et chercheuse au Laboratoire d’Aérologie (UMR CNRS 5560)
• Jean-Luc ATTIE est Professeur à l’Université Toulouse III et chercheur au Laboratoire d’Aérologie (UMR CNRS 5560)
• Thierry PHULPIN est ingénieur au Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) de Toulouse
• Danielle DE STAERKE est ingénieur au Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) de Toulouse, en charge des projets Globe-Calisph’air à la Division Education-Jeunesse du CNES

Les concepteurs

L’équipe de webdesigners du service de données (SEDOO) de l’Observatoire Midi-Pyrénées de Toulouse, s’est occupée de la réalisation graphique et technique.

Un grand merci à nos stagiaires sans qui ce projet n’aurait pu aboutir :

• Antoire CORRE (stagiaire licence pro CISPM Tarbes 2014), webdesign et développement de l’animation
• Marin GAUTHIER (stagiaire DUT MMI Tarbes 2013), webdesign et développement du site
• Nicolas VERLHIAC (stagiaire DUT MMI Tarbes 2013) webdesign et développement du site
• Xavier MARTIAL, webdesign et développement du site
• Pierre VERT, responsable pôle web, webdesign, développement, gestion de projet