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Stage : Projet « Impact des changements de climat et de pollution sur le patrimoine bâti de Paris au 21ème siècle »

-  Proposition de stage

Projet « Impact des changements de climat et de pollution sur le patrimoine bâti de Paris au 21ème siècle  »

(Programme « Paris 2030 » de la Ville de Paris
et ministère de la Culture et de la Communication)

- A) Contexte général
Les changements de climat et de pollution au 21ème siècle n’auront probablement pas que des effets extrêmes ou emblématiques sur le patrimoine bâti et les monuments français (submersion ou inondation de monuments de la Liste du Patrimoine mondial de l’UNESCO comme le Mont Saint-Michel, Arles, Bordeaux, Saint-Emilion, Le Havre…), mais aussi des effets plus lents et insidieux comme l’érosion et le changement de couleur des façades des bâtiments, la salissure du verre ou le lessivage chimique des vitraux. Ce sont ces effets lents que l’on se propose de quantifier et de cartographier, tout d’abord dans la partie de Paris inscrite sur la Liste de l’UNESCO, puis à l’échelle de tout Paris et, enfin, à celle de l’Ile-de-France.

- B) Résumé du projet
Les rives de la Seine à Paris, entre l’Ile Saint Louis et la Tour Eiffel, ont été inscrites sur la Liste du Patrimoine mondial de l’UNESCO en 1991 car elles comprennent une succession de chefs d’œuvres monumentaux. Des musées prestigieux y sont aussi implantés. Elles sont pourtant parcourues par une véritable autoroute urbaine, la voie express Georges Pompidou, dont le trafic automobile intense est à l’origine d’une importante pollution atmosphérique continue qui affecte les façades des monuments. Il s’agit donc d’un site sensible du point de vue environnemental qui mérite une attention particulière dans le contexte du changement climatique en cours et dans celui de l’évolution prévisible de la pollution atmosphérique.
Ce projet concerne trois matériaux particulièrement bien représentés dans le patrimoine culturel bâti du centre historique de Paris : le calcaire, le verre moderne des vitrages et les vitraux anciens. Il se propose de suivre l’évolution de trois dégradations importantes de ces matériaux : (1) le noircissement des façades en calcaire et la salissure des vitrages et façades en verre moderne par la pollution atmosphérique ; (2) l’érosion des calcaires par l’action combinée de la pollution atmosphérique et de l’eau des pluies ; (3) le lessivage chimique (lixiviation) des vitraux anciens par la pollution et l’humidité atmosphériques.
Une équipe française de l’Université Paris-Est Créteil (UPEC) et une anglaise de l’Université d’East Anglia (UEA) s’associent au Centre National de Recherches Météorologiques de Toulouse (UMR CNRS-METEO-FRANCE), à AIRPARIF et au Bureau des Etudes Climatiques de la Direction Régionale Ile-de-France/Centre de METEO-FRANCE, pour prévoir l’état des matériaux du centre de Paris, en partant de la connaissance des phénomènes actuels et récents se produisant sur les façades des monuments. Cette prévision utilisera des modèles français, anglais et européens de prévision de l’évolution du climat et de la pollution atmosphérique.
La prévision de l’aspect esthétique et de l’état de conservation des façades des immeubles et des monuments de la partie de Paris inscrite sur la Liste de l’UNESCO permettra ainsi d’anticiper les répercussions du climat et de la pollution sur leur attractivité et donc sur leur fréquentation, c’est-à-dire sur le tourisme culturel et de masse dans la capitale. Cette prévision permettra de plus d’anticiper ou de retarder, c’est-à-dire de programmer, les budgets et les périodes des campagnes de ravalement-restauration de ces façades monumentales. Cette partie prestigieuse du centre de Paris servira de plus de modèle à l’ensemble de la capitale et de la Région Ile-de-France pour programmer ces campagnes d’entretien et en évaluer le coût, car les résultats obtenus au centre de Paris seront transposables à toutes les façades haussmanniennes, qui sont constituées du même calcaire et du même verre de vitrage que ceux étudiés dans ce projet, aux grandes façades vitrées des immeubles contemporains constituées du même verre, ainsi qu’aux vitraux anciens des églises dont le verre ancien est particulièrement fragile et peu durable.

- D) Imbrication du stage dans ce projet
Les travaux du stage proposé s’inscrivent dans le « Work-Package 4 » du Projet, dédié à la représentation graphique des risques de dégradation du patrimoine bâti de Paris dans le contexte des changements climatique et de pollution. La méthodologie retenue consistera à introduire les sorties de modèles climatiques et de pollution dans des Fonctions Dose-Réponse, qui relient les concentrations de polluants dans l’air et dans les pluies ainsi que les paramètres climatiques, à un impact donné sur le patrimoine bâti : récession/érosion du calcaire, noircissement (soiling) du calcaire, flou (soiling) du verre, lixiviation ou lessivage chimique des vitraux. Ces résultats seront ensuite transcrits cartographiquement sur les trois territoires considérés en termes de risques encourus par les matériaux présents (pierre, verre, vitraux). Une représentation cartographique comparative sera établie pour trois périodes successives :
- 1 récente (1950-60, qui a correspondu à une pollution atmosphérique maximum à Paris),
- 2 actuelle (1981-2013 avec une forte diminution de la pollution à Paris) et
- 3 future (à la fin du siècle : 2070-2099).

Les données d’entrée du stage seront les suivantes :
1) Les sorties de modèles climatiques seront établies par Météo-France (modèles ARPEGE-Climat et ALADIN-Climat) sur la base des scénarios RCP 2.6, 4.5 et 8.5 du GIEC (2013-2014) avec des projections régionalisées à 8 x 8 km suivies d’une descente d’échelle à 1 x 1 km. Elles seront fournies au stagiaire.
2) Le modèle de pollution utilisé sera le modèle européen GAINS complété par des projections plus récentes sur les émissions futures de polluants établies avec le concours d’Airparif, avec la participation du stagiaire.
3) L’inventaire des matériaux des façades de la liste de l’UNESCO à Paris sera réalisé par l’UPEC. Afin de généraliser à l’ensemble du territoire de l’étude (tout Paris, puis l’Ile-de-France), un des objectifs du stage sera d’être force de proposition pour élaborer des hypothèses vraisemblables sur les natures, types et surfaces de façades de tout Paris et de l’Ile de France, sur la base de cartes d’âge et de type des bâtiments qui seront issues de l’Agence Parisienne d’Urbanisme et mises à disposition par Météo-France.

- E) Objectifs principaux du stage et profil recherché
Les objectifs principaux du stage seraient les suivants, présentés chronologiquement :
1) Récupération, appropriation et analyse des données d’entrées de climat, pollution et d’inventaire du stock de matériaux sur Paris ;
2) Etablissement d’hypothèses de généralisation du stock de matériaux des façades sur les territoires de Paris intra-muros et de la région Ile-de-France, à partir de données urbaines utilisées dans le cadre du projet EPICEA (2008-2012) ;
3) Appropriation et compréhension des Fonctions Doses Réponses (FDR) pour les différents types de dégradations et de matériaux ;
4) Proposer et élaborer des indicateurs qualitatifs et quantitatifs afin d’estimer ou de retranscrire au mieux les risques de dégradation des matériaux des façades ;
5) Calcul et visualisation via SIG sous forme d’atlas ou de cartes des indicateurs définis préalablement ;
6) Valorisation sous forme de rapport, présentavtions,…

- F) Profil recherché
Les compétences recherchées du stagiaire par ordre de priorité sont les suivantes :
1) Compétences scientifiques, avec connaissances avérées ou, a minima, informé et sensibilisé sur les enjeux environnementaux en lien avec le climat et la pollution urbaine ;
2) Compétences de géographe ou géologue sachant utiliser des logiciels SIG ;
3) Programmation informatique.

G) Modalités logistiques et organisationnelles
1)Le lieu d’accueil du stagiaire est le laboratoire CERTES de l’Université Paris-Est Créteil, avec la possibilité de courtes périodes à Météo-France (Saint-Mandé) et Airparif (Paris 4ème) afin d’être accompagné dans son appropriation des données climatiques et de pollution.
2) La durée du stage sera de 3 mois, en année civile 2015, avec une préférence au 1er semestre.
3) Conformément à la loi, une gratification est prévue et sera de l’ordre de 0,5 k€/mois net.

- H) Contacts pour plus d’informations :
Madame Anda Ionescu, Maître de conférences à l’Université Paris-Est Créteil
Tél : 01 45 17 18 46
Mail : ionescu@u-pec.fr

Monsieur Roger-Alexandre Lefèvre, Professeur émérite à l’Université Paris-Est Créteil
Tél : 01 48 04 98
Mail : lefevre@lisa.u-pec.fr

Monsieur Julien Desplat, Responsable Etudes & Climatologie / Direction Ile-de-France/Centre de Météo-France
73, Avenue de Paris – 94165 Saint-Mandé Cedex
Tél : 01 77 94 75 54
Mail : julien.desplat@meteo.fr