Marie Bellugue : la technologie au service des enjeux de santé et d'environnement

Marie Bellugue incarne une nouvelle génération de scientifiques qui placent la technologie au service de la santé environnementale. Son parcours doctoral en cotutelle, entre l’Université de Sherbrooke et l’Université Paris-Saclay, témoigne d’une passion pour la protection du vivant et d’un engagement à comprendre les interactions entre notre environnement et la santé publique.

Marie Bellugue a construit son parcours académique en France avec une orientation vers les sciences de l’environnement et la santé publique. Originaire du sud-ouest de la France, elle a grandi dans une région rurale qui a orienté ses choix professionnels. Cette sensibilité, nourrie par une enfance au cœur de la nature et influencée par le domaine infirmier, a suscité très tôt chez elle un intérêt marqué pour les interactions entre le milieu dans lequel nous vivons et la santé humaine.

Après l’obtention de son baccalauréat, Marie a intégré une classe préparatoire aux grandes écoles à Limoges. Durant ces deux années intensives, elle a maintenu un programme incluant la biologie et les sciences de la terre, disciplines qu’elle considérait essentielles à ses aspirations professionnelles, contrairement à d’autres préparations axées sur les mathématiques et la physique.

Formation d’ingénieure en environnement

Son parcours l’a orientée vers l’École Nationale Supérieure d’Ingénieurs de Limoges (ENSIL), aujourd’hui fusionnée avec l’École nationale supérieure de céramique industrielle pour former l’ENSIL-ENSCI. Durant trois ans, elle s’est spécialisée en ingénierie de l’environnement, passant d’une formation théorique en préparations à des applications concrètes en école d’ingénieur.

Sa formation lui a permis d’acquérir des compétences techniques dans plusieurs domaines : traitement des eaux, dépollution des sols, microbiologie, toxicologie, ainsi qu’une compréhension du cadre réglementaire environnemental. Les cours portaient également sur les infrastructures d’acheminement des eaux, depuis la ressource jusqu’aux stations d’épuration, en passant par les réseaux urbains.

Stages et spécialisation en santé publique

Durant ses trois années d’école d’ingénieur, Marie a effectué trois stages de durée croissante (un mois, trois mois, puis six mois), tous orientés vers la santé environnementale. Elle s’est particulièrement intéressée au risque légionnelle dans l’eau, un cas d’étude classique de pathologie pulmonaire liée à l’environnement, ainsi qu’à la pollution des sols et aux risques sanitaires dans les bâtiments.

Ce qui m’a le plus intéressée, c’était le lien qu’on faisait entre santé et environnement, comme des actions humaines néfastes sur l’environnement qui peuvent aussi avoir des effets sur la santé humaine.

Marie Bellugue

Pour approfondir son expertise et gagner en légitimité dans le domaine de la santé publique, elle a complété une formation de cycles supérieurs en santé environnementale à l’École des Hautes Études en Santé Publique (EHESP). Cette formation supplémentaire, reconnue comme Bac+6 dans le système européen, visait à étendre ses compétences au-delà du strict cadre de l’ingénierie.

Expérience professionnelle pré-doctorale

Avant d’entreprendre son doctorat, Marie a accumulé près de cinq années d’expérience professionnelle. Son premier emploi, obtenu au Luxembourg dans un bureau d’études durant la période de la COVID, consistait à créer un nouveau service alliant efficacité énergétique et prise en compte des besoins humains dans les bâtiments, notamment la qualité de l’air intérieur.

Cette expérience de deux ans et demi lui a révélé une problématique éthique importante : les prestations de service en santé environnementale créaient des inégalités, car celles-ci étaient principalement accessibles aux clients privilégiés pouvant s’offrir ces services. Cette prise de conscience l’a amenée à réorienter sa carrière vers le secteur public.

Elle a ensuite travaillé dans une collectivité territoriale en région parisienne, où elle accompagnait le développement des politiques publiques en santé environnementale. Ce poste lui permettait de faire la synthèse entre les connaissances scientifiques et les besoins des décideurs politiques, couvrant des domaines variés : qualité de l’air intérieur et extérieur, pollution des sols, qualité de l’eau, exposition aux ondes électromagnétiques.

Des travaux de recherche au doctorat centrés sur les capteurs environnementaux

Marie poursuit actuellement un doctorat en cotutelle entre l’Université Paris-Saclay et l’Université de Sherbrooke, sous la direction de Michael Canva et Denis Machon, chercheurs membres du Laboratoire Nanotechnologies Nanosystèmes (LN2). Ses travaux s’inscrivent dans le champ d’application du LN2 portant sur les capteurs pour la santé et l’environnement.

Ça s’inscrit dans un nouveau champ d’application pour le LN2, donc il y a beaucoup de choses à construire. C’est un doctorat un peu hybride, dans un sens où il y a la partie très technique avec les capteurs, leur fonctionnement, leur utilisation, le traitement des données, et il y a la santé et l’environnement.

Marie Bellugue

L’opportunité de ce doctorat s’est présentée lors d’une veille où Marie a découvert l’offre publiée par le CNRS pour le LN2. Le projet correspondait parfaitement à ses réflexions professionnelles du moment concernant l’utilisation des micro-capteurs pour le suivi environnemental et leurs liens avec l’exposition et les conséquences sur la santé.

Accent sur les particules atmosphériques et leur hétérogénéité

Sa recherche se concentre sur l’évaluation des micro-capteurs pour le suivi de la qualité de l’air, avec une attention particulière aux particules atmosphériques. Ces particules, bien qu’étant un indicateur global de la qualité de l’air, présentent une grande hétérogénéité en matière de taille et de composition. Cette hétérogénéité a des implications directes sur les impacts sanitaires, car la composition des particules influence significativement les risques pour la santé.

On s’est rendu compte qu’il y avait un intérêt à mieux surveiller, ou en tout cas à réfléchir à la façon dont on suit ces particules, et peut-être à améliorer ce suivi pour mieux tenir compte de leur hétérogénéité, parce qu’actuellement, ce n’est pas vraiment pris en compte. Pourtant, on sait très bien que la composition des particules joue un rôle important sur les risques pour la santé.

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Le projet explore la capacité des micro-capteurs à discriminer différents types de particules selon leur taille, bien qu’ils ne puissent pas déterminer leur composition. Pour pallier cette limitation, Marie étudie le couplage possible avec la méthode HIRST, méthode consensuelle pour le suivi des bioaérosols comme les pollens et les spores, bien que fastidieuse car nécessitant un comptage manuel au microscope optique par des spécialistes en aérobiologie.

Évaluation critique des technologies émergentes

Un aspect crucial des travaux de Marie concerne l’évaluation rigoureuse de ces technologies émergentes. Le marché des micro-capteurs s’est développé rapidement cette dernière décennie, avec une adoption massive par les villes pour créer des réseaux de surveillance. Cependant, cette utilisation s’est souvent faite sans évaluation préalable approfondie, créant un décalage entre les utilisateurs enthousiastes et les scientifiques prudents souhaitant d’abord qualifier ces outils selon leurs usages.

Marie teste ces technologies dans le contexte climatique particulier de Sherbrooke, où les températures hivernales posent des défis techniques spécifiques pour le fonctionnement des capteurs. Elle examine également leur potentiel d’utilisation lors d’événements environnementaux critiques comme les feux de végétation et les pics polliniques.

Enjeux pour les politiques publiques

L’importance de cette recherche réside dans ses implications pour les décideurs publics. Marie a observé, lors de son expérience en collectivité territoriale, que certains politiques souhaitaient utiliser des micro-capteurs pour orienter les plans d’urbanisme, décisions aux conséquences sociétales et financières majeures. Si les données sont peu précises ou inexactes, cela peut conduire à réduire l’offre de logements dans des zones sûres ou, inversement, à placer des habitations dans des zones polluées.

Il y a des responsables politiques qui, à un moment, voulaient utiliser les micro-capteurs pour orienter le plan d’urbanisme. Ça peut avoir des impacts financiers importants, parce que, sur un territoire donné, ça revient à prioriser certains endroits pour construire des bâtiments, ou au contraire, à en éloigner d’autres des sources les plus polluantes.

Marie Bellugue

Les micro-capteurs représentent également une solution potentielle pour les régions dépourvues de réseaux de surveillance réglementaire, notamment en Afrique. Cependant, leur utilisation nécessite des garde-fous pour éviter les mésusages de l’information, particulièrement quand la précision et l’exactitude des mesures peuvent être questionnables.

Construction de partenariats scientifiques

Le doctorat de Marie implique la création de nouveaux partenariats au sein du LN2. Elle a établi des collaborations avec une professeure de l’Université Bishop’s travaillant sur les bioaérosols, et explore des liens avec l’observatoire ONICSE et le réseau de surveillance de la qualité de l’air de Montréal. Ces partenariats sont essentiels car la publication scientifique dans ce domaine nécessite toujours une référence pour évaluer l’exactitude des capteurs.

La dimension santé publique du projet reste à développer, notamment lors de son retour prévu en France pour l’été prochain. L’objectif est d’établir des partenariats avec des institutions françaises spécialisées, créant ainsi un pont entre l’expertise technique du LN2 et les applications en santé publique.

Une expérience enrichissante de cotutelle France-Québec

La cotutelle internationale entre l’Université Paris-Saclay et l’Université de Sherbrooke constitue un élément distinctif du parcours doctoral de Marie.

L’expérience sherbrookoise offre à Marie un cadre de vie équilibré entre urbanité et nature, contrastant fortement avec son expérience parisienne précédente. Cette proximité avec l’environnement naturel enrichit sa perspective sur les enjeux environnementaux qu’elle étudie.

Sherbrooke, c’est vraiment un entre-deux pour moi. Ce que je trouve incroyable, c’est la proximité avec la forêt, avec les petits sentiers de marche qui sont accessibles juste à quelques pas de chez moi.

Marie Bellugue

Cette expérience internationale lui permet de découvrir différents contextes professionnels et scientifiques, enrichissant sa compréhension des enjeux globaux de la qualité de l’air et de la santé environnementale. La comparaison entre les approches française et québécoise offre des perspectives nouvelles pour aborder les défis environnementaux.

Perspectives post-doctorales

Pour l’avenir, Marie souhaite continuer à explorer le rôle scientifique dans l’orientation des politiques publiques.

J'aimerais continuer à explorer la place du scientifique dans l'orientation des politiques publiques et l'accompagnement des décideurs. C'est vraiment mon truc. Avec une base technique extrêmement solide [...], puis apporter la démarche scientifique vers le politique. Les décisions seront certes des compromis, mais des compromis les plus solides possible.

Marie Bellugue

Cette vision s’inscrit dans la continuité de son parcours, alliant expertise technique en ingénierie environnementale, compréhension des enjeux de santé publique, et capacité à faire le pont entre science et politique. Son doctorat hybride, combinant aspects techniques et création de partenariats, la prépare idéalement à ce rôle d’interface.

Microcapteurs pour suivre la qualité de l’air: gadgets ou véritables outils de suivi? 

Marie Bellugue est co-autrice d’un article publié dans The Conversation France (co-écrit avec ses directeurs de thèse Michael Canva et Denis Machon), plateforme de vulgarisation scientifique reconnue pour rendre accessible la recherche au grand public.

L’article porte sur l’utilisation des micro-capteurs pour la surveillance de la qualité de l’air et leurs implications pour la santé publique. Il explore les avantages de ces technologies émergentes – leur coût réduit, leur déploiement facile et leur capacité à fournir des données en temps réel – tout en soulignant leurs limites techniques et les précautions nécessaires pour leur utilisation dans l’orientation des politiques publiques.

Cette contribution illustre la volonté de Marie de partager les connaissances scientifiques avec un public élargi, incluant décideurs, professionnels de la santé et citoyens concernés par les questions environnementales. L’article met en lumière l’importance d’une évaluation rigoureuse de ces nouvelles technologies avant leur déploiement massif, particulièrement quand elles sont utilisées pour prendre des décisions ayant des impacts sociétaux importants.