Les villes en croissance d'Afrique subsaharienne (Ass) connaissent des niveaux élevés de pollution de l'air ambiant. Cependant, la rareté des données à long terme sur l'exposition à la pollution atmosphérique à l'échelle de la ville limite les efforts d'atténuation des politiques et l'évaluation des effets sur la santé et le climat. Dans la première étude de ce type en Afrique de l'Ouest, nous avons développé des modèles de régression spatio-temporelle de l'utilisation des terres (LUR) à haute résolution pour cartographier les concentrations de particules fines (PM2,5) et de carbone noir (BC) dans la grande région métropolitaine d'Accra (GAMA), l'une des métropoles les plus rapides d'Afrique subsaharienne. Nous avons mené une campagne de mesure d'un an couvrant 146 sites et combiné ces données avec des prédicteurs géospatiaux et météorologiques pour développer des modèles séparés de PM2,5 et de BC de saison Harmattan et non-Harmattan à une résolution de 100 m. Les modèles finaux ont été sélectionnés avec une procédure progressive et les performances ont été évaluées avec une validation croisée de 10 fois. Les prédictions du modèle ont été superposées aux données de recensement les plus récentes pour estimer la distribution de l'exposition dans la population et les inégalités socio-économiques en matière d'exposition au niveau de la zone de dénombrement du recensement. Les composantes à effets fixes des modèles expliquaient 48–69 % et 63–71 % de la variance des concentrations de PM2,5 et de BC, respectivement. Les variables spatiales liées au trafic routier et à la végétation expliquaient la plus grande variabilité dans les modèles non-Harmattan, tandis que les variables temporelles étaient dominantes dans les modèles Harmattan. L'ensemble de la population de GAMA est exposée à des niveaux de PM2,5 supérieurs à la directive de l'Organisation mondiale de la santé, y compris même à la cible intermédiaire 3 (15 μg/m3), avec les expositions les plus élevées dans les quartiers les plus pauvres. Les modèles peuvent être utilisés pour soutenir les politiques d'atténuation de la pollution atmosphérique, les évaluations de l'impact sur la santé et le climat. L'approche de mesure et de modélisation utilisée dans cette étude peut être adaptée à d'autres villes africaines pour combler le déficit de données sur la pollution atmosphérique dans la région.

Las ciudades en crecimiento en el África subsahariana (SSA) experimentan altos niveles de contaminación del aire ambiente. Sin embargo, los escasos datos de exposición a la contaminación del aire a largo plazo en toda la ciudad limitan los esfuerzos de mitigación de las políticas y la evaluación de los efectos sobre la salud y el clima En el primer estudio de este tipo en África Occidental, desarrollamos modelos de regresión espaciotemporal del uso de la tierra (Lur) de alta resolución para mapear las concentraciones de partículas finas (PM2.5) y carbono negro (BC) en el Área Metropolitana de Accra (GAMA), una de las metrópolis de más rápida expansión en SSA. Llevamos a cabo una campaña de medición de un año que cubrió 146 sitios y combinamos estos datos con predictores geoespaciales y meteorológicos para desarrollar modelos separados de PM2.5 y BC de temporada Harmattan y no Harmattan a una resolución de 100 m. Los modelos finales se seleccionaron con un procedimiento escalonado directo y el rendimiento se evaluó con una validación cruzada de 10 veces. Las predicciones del modelo se superpusieron con los datos censales más recientes para estimar la distribución poblacional de la exposición y las desigualdades socioeconómicas en la exposición a nivel del área de enumeración del censo. Los componentes de efectos fijos de los modelos explicaron el 48–69 % y el 63–71 % de la varianza en las concentraciones de PM2.5 y BC, respectivamente. Las variables espaciales relacionadas con el tráfico rodado y la vegetación explicaron la mayor variabilidad en los modelos no-Harmattan, mientras que las variables temporales fueron dominantes en los modelos Harmattan. Toda la población GAMA está expuesta a niveles de PM2,5 por encima de la directriz de la Organización Mundial de la Salud, incluyendo incluso la Meta Provisional 3 (15 μg/m3), con las mayores exposiciones en los barrios más pobres. Los modelos se pueden utilizar para apoyar las políticas de mitigación de la contaminación del aire, la salud y las evaluaciones del impacto climático. El enfoque de medición y modelado utilizado en este estudio se puede adaptar a otras ciudades africanas para cerrar la brecha de datos de contaminación del aire en la región.

Growing cities in sub-Saharan Africa (SSA) experience high levels of ambient air pollution. However, sparse long-term city-wide air pollution exposure data limits policy mitigation efforts and assessment of the health and climate effects. In the first study of its kind in West Africa, we developed high resolution spatiotemporal land use regression (LUR) models to map fine particulate matter (PM2.5) and black carbon (BC) concentrations in the Greater Accra Metropolitan Area (GAMA), one of the fastest sprawling metropolises in SSA. We conducted a one-year measurement campaign covering 146 sites and combined these data with geospatial and meteorological predictors to develop separate Harmattan and non-Harmattan season PM2.5 and BC models at 100 m resolution. The final models were selected with a forward stepwise procedure and performance was evaluated with 10-fold cross-validation. Model predictions were overlayed with the most recent census data to estimate the population distribution of exposure and socioeconomic inequalities in exposure at the census enumeration area level. The fixed effects components of the models explained 48–69 % and 63–71 % of the variance in PM2.5 and BC concentrations, respectively. Spatial variables related to road traffic and vegetation explained the most variability in the non-Harmattan models, while temporal variables were dominant in the Harmattan models. The entire GAMA population is exposed to PM2.5 levels above the World Health Organization guideline, including even the Interim Target 3 (15 μg/m3), with the highest exposures in poorer neighborhoods. The models can be used to support air pollution mitigation policies, health, and climate impact assessments. The measurement and modelling approach used in this study can be adapted to other African cities to bridge the air pollution data gap in the region.

تشهد المدن المتنامية في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى مستويات عالية من تلوث الهواء المحيط. ومع ذلك، فإن بيانات التعرض لتلوث الهواء المتناثرة على المدى الطويل على مستوى المدينة تحد من جهود التخفيف من السياسات وتقييم الآثار الصحية والمناخية. في أول دراسة من نوعها في غرب إفريقيا، قمنا بتطوير نماذج انحدار استخدام الأراضي المكانية والزمانية عالية الدقة (LUR) لرسم خريطة لتركيزات الجسيمات الدقيقة (PM2.5) والكربون الأسود (BC) في منطقة أكرا الكبرى الحضرية (GAMA)، واحدة من أسرع المدن المترامية الأطراف في جنوب الصحراء الكبرى. أجرينا حملة قياس لمدة عام تغطي 146 موقعًا ودمجنا هذه البيانات مع التنبؤات الجغرافية المكانية والأرصاد الجوية لتطوير نماذج منفصلة لموسم هارماتان وموسم غير هارماتان PM2.5 و BC بدقة 100 متر. تم اختيار النماذج النهائية من خلال إجراء تدريجي متقدم وتم تقييم الأداء من خلال التحقق المتبادل 10 مرات. تداخلت التنبؤات النموذجية مع أحدث بيانات التعداد لتقدير التوزيع السكاني للتعرض والتفاوتات الاجتماعية والاقتصادية في التعرض على مستوى منطقة تعداد التعداد. أوضحت مكونات التأثيرات الثابتة للنماذج 48-69 ٪ و 63–71 ٪ من التباين في تركيزات PM2.5 و BC، على التوالي. أوضحت المتغيرات المكانية المتعلقة بحركة المرور على الطرق والغطاء النباتي أكبر قدر من التباين في النماذج غير هارماتان، في حين كانت المتغيرات الزمنية هي السائدة في نماذج هارماتان. يتعرض جميع سكان غاما لمستويات جسيمات PM2.5 أعلى من المبادئ التوجيهية لمنظمة الصحة العالمية، بما في ذلك الهدف المؤقت 3 (15 ميكروغرام/متر مكعب)، مع أعلى معدلات التعرض في الأحياء الفقيرة. يمكن استخدام النماذج لدعم سياسات التخفيف من تلوث الهواء، وتقييمات التأثير على الصحة والمناخ. يمكن تكييف نهج القياس والنمذجة المستخدم في هذه الدراسة مع المدن الأفريقية الأخرى لسد فجوة بيانات تلوث الهواء في المنطقة.