Installation et collecte initiale des données

Tout a commencé avec l'installation d'un capteur de la compagnie IQAir, acquis pour un coût de 500 $. Ce capteur, connecté par câble réseau et installé à l'extérieur selon les recommandations de l'entreprise, a été validé par celle-ci avant le début de la collecte des données. Initialement, l'objectif était de diffuser la mesure en ligne, mais nous avons rapidement rencontré des problèmes.

En effet, la validation des données était faite en fonction des capteurs environnants, notamment des capteurs gouvernementaux, le plus proche étant situé à Mont-Blanc (anciennement Saint-Faustin-Lac-Carré). Ce capteur, comme plusieurs autres au Québec, était positionné loin du périmètre urbain et ainsi des zones habitées, souvent en forêt ou sur une montagne. Cela faussait la mesure locale à Val-David, puisque notre capteur était ajusté en fonction d'une zone beaucoup moins exposée à la pollution urbaine. Ce système de validation, utile en milieu très urbain avec plusieurs capteurs, s'est donc avéré peu pertinent pour notre contexte.

Transition vers le capteur PurpleAir

Pour obtenir des données plus fidèles, nous avons décidé de passer à un capteur PurpleAir, qui affiche directement les données brutes sur sa plateforme. Ce système nous a permis un accès plus simple et transparent aux données, ainsi qu'à celles d'autres capteurs standardisés. L'utilisation d'une API pour le téléchargement et l'analyse des données a également facilité notre travail.

Au départ, nous avons comparé ces mesures avec celles des capteurs du Gouvernement du Québec et de la Ville de Montréal pour les années 2022-2024. Cependant, nous avons rapidement constaté que ces capteurs, étant souvent mal positionnés pour mesurer la pollution près des zones habitées, rendaient la comparaison peu pertinente. De plus, ces capteurs utilisent une technologie différente. Nous avons donc laissé tomber l'intégration des capteurs gouvernementaux dans cette analyse et nous nous fions désormais aux capteurs PurpleAir, dont les données sont standardisées, comparables à l'échelle du Québec et leur localisation est beaucoup plus représentative des milieux habités en région.

Pour ce qui est de l'échantillonnage à l'échelle du Québec, nous avons pris en compte environ 60 capteurs Purple Air communautaires (non gouvernementaux) répartis sur environ 45 localités, y compris des villages autochtones du Grand Nord. Bien que l'échantillonnage ne soit pas parfait (il manque plusieurs villes d'importance), il offre un bon début pour comparer Val-David aux différents milieux, des grandes villes aux petites communautés. Nous avons sélectionné les capteurs pour leur constance dans le temps et la qualité des données (écart minimal entre capteur A et B des modules de mesure) ainsi que par leur emplacement à l'intérieur de zone habitées. Le nombre réduit de capteurs dans les grandes villes peut être expliqué par la présence de capteurs gouvernementaux, comme à Montréal, où un suivi de la qualité de l'air est déjà assuré par la municipalité. Cela peut expliquer pourquoi il y a moins de capteurs communautaires dans ces zones. Nous continuons à surveiller la couverture pour refléter au mieux la diversité des environnements du Québec en comparaison à Val-David.

Validation des capteurs PurpleAir

Sur le territoire du Québec, plus de 140 capteurs actifs de qualité de l'air PurpleAir ont été recensés. Grâce à des outils de géomatique, nous avons identifié et extrait ces données en utilisant l’outil de PurpleAir. Toutefois, un filtrage a été nécessaire pour assurer la fiabilité des informations.

En plus des capteurs gouvernementaux et de la Ville de Montréal (voir section précédente), certains capteurs PurpleAir ont été exclus, notamment ceux situés à l’intérieur des bâtiments, ceux dont les données étaient incomplètes ou ceux qui présentaient des écarts trop importants entre les deux capteurs d’une même station (A et B). Chaque station comporte en effet deux capteurs pour valider la précision des mesures.

Après cette analyse et ce filtrage, environ 60 capteurs ont été retenus pour l'analyse selon la période (voir tableau plus bas).

Précision des capteurs et limites techniques

Les capteurs PurpleAir sont des capteurs optiques, tout comme ceux installés à Saint-Sauveur par le Gouvernement du Québec. Contrairement aux stations officielles plus sophistiquées, les capteurs optiques peuvent être influencés à la hausse par des hauts taux d'humidité. Toutefois, en plus d'une correction interne prévue à cet effet dans ces capteurs, cet effet demeure mineur et ne remet pas en question la validité globale des données recueillies. 

Le choix des indicateurs journaliers AQI US et IQA-Québec et du seuil annuel de l'OMS

Les indicateurs horaires/journaliers permettent d'ajuster nos activités quotidiennes et d'illustrer des épisodes de pollution élevées à l'échelle quotidienne. Les seuils annuels recommandés sont des normes de référence établies en prenant en compte les effets cumulatifs sur la santé de la pollution de l'air à long terme.

Indicateurs horaires/journaliers utilisés dans le "widget" de Purple Air, le bilan des journées et le calendrier du haut de la page d'accueil

Nous avons choisi d’adopter l’AQI-US (Air Quality Index des États-Unis) comme indicateur principal pour "widget" de Purple Air, le bilan des journées et le calendrier, tous trois situés en haut de la page d'accueil. Cette décision repose avant tout sur le fait qu'il est largement utilisé à l'échelle internationale et que PurpleAir, la plateforme dont nous utilisons la cartographie et le widget en temps réel, affiche par défaut l’AQI-US avec une échelle de couleurs bien connue (vert : « Bonne », jaune : « Modéré », orange : « Médiocre », etc.). Lorsque l’utilisateur navigue simultanément sur notre site et sur la carte PurpleAir, il retrouve ainsi immédiatement les mêmes codes couleurs et seuils, sans risque de confusion visuelle. Les indices québécois (IQA-Québec) et canadiens (CAAQS, c’est-à-dire le NCPAA) ne sont pas disponibles au choix dans PurpleAir. Seul l’AQHI+ (version actualisée de l’AQHI Canada pour mieux prendre en compte les PM₂,₅ lors des feux de forêt) apparaîtrait, mais celui-ci nous semblait moins pertinent notamment puisqu’il a été conçu au départ pour se baser sur plusieurs polluants (ozone, NO₂, PM₂,₅).

En termes de granularité, l’AQI-US présente un avantage majeur : il distingue plusieurs paliers intermédiaires. Depuis sa révision de 2024, le premier seuil pour la PM₂,₅ (catégorie « Good ») a été abaissé à 9 µg/m³. À l’inverse, l’AQI-Québec ne comporte que trois catégories (« Bonne », « Acceptable » et « Mauvaise ») et classe encore comme « Bonne » une journée où la concentration de PM₂,₅ atteint 17 µg/m³. De plus, alors que le niveau le plus élevé indiqué par l'AQI-Québec est de 35 mcg, l'AQI US indique des niveaux beaucoup plus élevés allant jusqu'à 225 mcg.

Nous avons également tenu à y ajouter la méthode québécoise de l'IQA-Québec pour identifier les « journées de smog », c’est-à-dire les épisodes où les PM₂,₅ restent supérieurs à 35 µg/m³ pendant au moins trois heures consécutives. La Ville de Montréal utilise ce même indicateur pour calculer les jours de smog sur son territoire. Ainsi, en comparant le nombre de journées de smog à Montréal et à Val-David, nous avons constaté un nombre beaucoup plus élevé de jours de smog à Val-David. D'ailleurs, le nombre d'alertes que nous avons reçus des autorités publiques a été dérisoire par rapport au nombre d'alertes que nous aurions dû recevoir.

L'indicateur IQA-Québec implique un critère de couverture de territoire, soit 75 % de l’agglomération doit être concernée, mais ce critère n'est pas adapté à Val-David, étant donné que la majorité de la population habite dans le périmètre urbain circonscrit sur le territoire. Nous appliquons donc ici uniquement la condition horaire : dès qu’un ou plusieurs capteurs relèvent trois heures consécutives à ≥ 35 µg/m³ (soit dans l’AQI-US la catégorie « Médiocre » ou au-dessus), nous qualifions la journée de « Jour de smog ». 

Autres analyses à partir des mesures de PM₂,₅

Nous utilisons les mesures brutes de PM₂,₅ pour le reste des analyses. En particulier, nous comparons les données de Val-David à celles des capteurs validés ailleurs au Québec. Par ailleurs, en croisant les concentrations horaires de PM₂,₅ avec la pression atmosphérique et la température, nous observons l’impact des inversions thermiques sur l’accumulation de particules dans la vallée. Ces analyses approfondies nous donnent une vision plus fine des mécanismes locaux de pollution.

Seuil annuel de l'OMS selon les lignes directrices les plus récentes de 2021

Enfin, pour prendre en compte les effets cumulatifs sur la santé à plus long terme, nous utilisons le seuil annuel recommandé par l’OMS (moyenne annuelle de 5 µg/m³ de PM₂,₅). L’OMS, qui élabore ses lignes directrices sur la base des données scientifiques probantes et récentes (Lignes directrices de l'OMS 2021, haut de la page 5), a estimé que réduire la moyenne annuelle à 5 µg/m³ pourrait éviter, selon un scénario, jusqu’à 80 % des effets sanitaires liés aux PM₂,₅ (maladies respiratoires, cardiovasculaires, cancers). En comparaison, la norme canadienne tient davantage compte de contraintes économiques et politiques, d’où son seuil plus permissif (8,8 µg/m³ de PM₂,₅). 

Traitement et analyse des données

Nous utilisons un outil de téléchargement des données PurpleAir, qui nous permet d'extraire une grande quantité de données à faible coût. Ces données, structurées de manière uniforme, facilitent l'analyse avec des scripts Python développés pour traiter et visualiser les résultats sous forme de graphiques et d'indicateurs clairs tout en facilitant la mise à jour.

Pourquoi utilisons-nous les saisons froides et chaudes ?

Afin de mieux représenter les périodes d'utilisation des foyers au bois, nous avons choisi de diviser l'analyse en saisons froides et saisons chaudes. Cette approche nous permet de mieux visualiser les tendances de pollution en fonction des périodes lors desquelles l'usage du chauffage au bois est plus fréquent. En effet, les foyers sont une source majeure d'émissions de particules fines en hiver, alors que d'autres facteurs comme les feux de forêt ou les feux extérieurs peuvent influencer les niveaux de pollution en été. Cette distinction permet une analyse plus pertinente des données et une meilleure compréhension des sources de pollution.

Accès aux données

Toutes les données utilisées pour ces analyses sont accessibles publiquement. Toute personne intéressée à vérifier, valider ou contribuer à l'analyse est invitée à les consulter directement sur cette page. Nous encourageons la collaboration et la transparence dans l'interprétation des données afin d'affiner nos analyses et d'améliorer la compréhension de la situation concernant la qualité de l'air à Val-David.

Carte des capteur Purple Air actifs au Québec. (En vert : capteurs en zone habité, en rouge : non habité et en gris : intérieur)