Les objectifs de cette étude visent à vérifier que les résultats obtenus sont bien représentatifs de l’exposition atmosphérique et de ses variations saisonnières, de sa validité au niveau local et notamment de son indépendance vis-à-vis d’éventuelles sources très ponctuelles non représentatives de l’exposition globale d’un site, et enfin de comparer les capacités de X. parietina avec une autre espèce si un changement méthodologique devait éventuellement s’imposer.

Cette action originale a, tout d’abord, permis de montrer que les résultats d’analyse de prélèvements de lichens sont fiables et sont comparables dans un rayon de 500 m, avec une erreur inférieure à 35 %.

La variabilité saisonnière est également un paramètre essentiel de la pollution de l’air. Des prélèvements effectués tous les 3 mois pendant 2 ans montrent un signal stable, indiquant que les lichens intègrent probablement les polluants pendant au moins 6 mois. Par ailleurs, si les mesures de métaux ont montré des niveaux globalement constants entre janvier 2015 et octobre 2016, les niveaux des HAP ont en revanche augmenté continuellement à Port-Saint-Louis-du-Rhône et à Fos-sur-Mer/Tonkin.

[Dans le détail]

Détermination des incertitudes liées au prélèvement
Les résultats pour les métaux montrent de faibles variations, avec des incertitudes moyennes de 25 % à Tonkin, 29 % à Port-Saint-Louis et 34 % à Grans. Ces incertitudes sont liées au prélèvement, mais aussi à l’analyse chimique qui compte pour 5 % sauf Al, Fe et Zn 10 %). Les valeurs plus élevées qui ont été observées à Grans s’expliquent par le fait que l’on se rapproche des limites de détection, notamment pour V, Zn et Sn. Afin de prendre en compte la variabilité liée au prélèvement et tous ses paramètres, il est proposé de fixer une variabilité globale (prélèvement + analyse) pour les éléments métalliques de 35 %.
De même pour les HAP, les résultats montrent de faibles variations avec des incertitudes sur la somme des 16 congénères (HAPtot) de 14 % à Tonkin, 2 % à Port-Saint-Louis et 13 % à Grans. En prenant individuellement les congénères analysés, les incertitudes (incluant prélèvement et analyse) sont comprises entre 14 et 33 % en moyenne. Dans le cas des HAP, la variabilité sur l’analyse est comprise entre 3 et 16 %, et représente donc entre ¼ et ½ de l’incertitude sur un prélèvement. Afin de couvrir l’ensemble de la variabilité liée au prélèvement, à la préparation et l’analyse des échantillons, il est proposé de fixer une variabilité globale pour les congénères de HAP de 30 % et pour la somme des HAP (HAP totaux) de 15 %.
Il est donc montré ici toute la robustesse du protocole d’échantillonnage des lichens instauré par la norme NF X43-904 [AFNOR, 2013], tel qu’il est appliqué par l’Institut Écocitoyen, montrant sa performance et sa fiabilité. Le prélèvement d’un seul échantillon ichénique sur un site peut donc être considéré comme représentatif, tant qu’il est réalisé dans les conditions habituellement suivies par l’Institut Écocitoyen.

Variabilité saisonnière
HAP
Sur l’ensemble de la période de suivi, les concentrations en HAP16 dans les lichens sont comprises entre 901 et 2051 µg.kg-1 au Tonkin, entre 951 et 1634 µg.kg-1 à Port-Saint-Louis-du-Rhône et entre 364 et 790 µg.kg-1 à Grans. De la même façon que précédemment, les niveaux mesurés à Tonkin et Port-Saint-Louis sont très élevés. Le site de Port-Saint-Louis présente par ailleurs ses niveaux de HAP les plus élevés en juin 2015 et septembre 2016. Le site industriel de Tonkin et, dans une moindre mesure Port-Saint-Louis, montrent aussi une augmentation continue en HAP entre 2015 et 2016. Comme pour les métaux, le prélèvement de janvier 2016 seul, pour lequel le mistral est peu marqué, présente des concentrations plus élevées en HAP, notamment à 4 cycles sur les 3 sites.
Seul le site de Grans montre des concentrations légèrement plus élevées en hiver, entre +14 % et +45 % supérieurs à la moyenne, notamment pour les HAP à 5 et 6 cycles plus caractéristiques de la combustion de bois.
Les teneurs en HAP totaux dans les lichens sur le site de Port-Saint-Louis sont relativement bien corrélées à celles des PM10 de la station AirPACA, qui ne sont donc pas non plus soumises à un effet saisonnier pendant les 2 années de l’étude. Les niveaux de concentrations atmosphériques en particules pourraient donc expliquer une part importante des concentrations en HAP dans les lichens.
Dans les prélèvements faisant suite aux incendies d’août 2016, les profils au Tonkin et à Port-Saint-Louis-duRhône montrent une augmentation limitée des proportions des HAP à 5 cycles, mais une élévation significative du benzo(a)pyrène (BaP, multipliée par 2,4) et le benzo(k)fluoranthène (BkF, par un facteur 1,6).
Le site urbain de Grans, qui n’a pas été a priori exposé par les fumées des incendies, n’est pas concerné par ces augmentations.

Métaux et métalloïdes
Les trois sites révèlent des niveaux détectables d’au moins 14 éléments sur les 18 analysés tout au long du suivi temporel. Fer et aluminium (Fe et Al) sont les éléments les plus concentrés à chaque point de prélèvement. L’influence des saisons est relativement peu marquée dans l’ensemble, notamment sur les sites industriel et urbain-industriel où seuls quelques éléments (V, Cr, Zn) présentent des concentrations plus élevées en hiver. A Grans, où les saisons semblent avoir une incidence un peu plus importante, Fe et manganèse (Mn) présentent aussi des concentrations plus élevées en hiver.
Comme la plupart des métaux, la combustion de bois n’est pas une source importante d’émissions de vanadium (V) et des éléments associés ici (Cr, Zn), mais la part du chauffage au fioul pourrait être susceptible de contribuer à ces variations. On ne peut écarter non plus une influence des conditions météorologiques. Par exemple, le prélèvement de janvier 2016, où les concentrations sont souvent élevées (notamment pour Fe et V), a été réalisé suite à des conditions de vent particulières, peu influencées par le mistral.
Quoi qu’il en soit, la contribution du chauffage résidentiel n’est pas démontrée dans ces variations et il est probable que les conditions météorologiques jouent un rôle important (humidité, vent, couche limite).

Variabilité interspécifique
Globalement, aucun élément métallique n’est systématiquement mieux accumulé par l’une ou par l’autre des espèces. L’accumulation des métaux est plus importante pour X. parietina sur les sites de Tonkin et Grans, alors que P. biziana présente des concentrations plus élevées à Port-Saint-Louis. Toutefois, P. biziana apparaît être une espèce lichénique aussi performante que X. parietina en terme de bioaccumulation et présente d’ailleurs les mêmes tendances, qui témoignent d’une plus grande exposition en zone industrielle (Tonkin) et à proximité (Port-Saint-Louis). Pour la plupart des métaux, les écarts entre les deux espèces de lichens sont inférieurs à la variabilité intrinsèque au prélèvement et analyse, en revanche, pour les éléments V, Zn, Mo, Sn les variabilités comprises entre 42 et 58 % ne permettent pas de considérer que les deux espèces auront une accumulation comparable.

Comparaison des concentrations totales en HAP chez X. parietina et P. biziana (voir figure 10 p.31). Pour les HAP, les écarts entre les deux espèces grimpent jusqu’à 38 % à Grans en faveur de X. parientina en concentration totale (HAPtot), indiquant donc une différence significativement supérieure à la variabilité méthodologique (15 % liés au prélèvement, préparation, analyse) dans la bioaccumulation des HAP. Cela se traduit par des différences relativement importantes au niveau des congénères, où seuls 3 des 16 HAP analysés présentent, entre les 2 espèces, des écarts moyens inférieurs à 30 %. Ces résultats montrent que les écarts d’accumulation entre les deux espèces sont trop importants pour être comparés directement.