Il est plutôt fréquent d’entendre parler de seuils dépassés ou d’alertes à la qualité de l’air. On a tous déjà vu ces photos où la visibilité est fortement réduite par de la poussière, notamment dans les grandes villes comme Paris ou Lyon. Selon l’OMS (Organisme Mondiale de la Santé), 99% de la population vit dans des zones où les seuils ne sont pas respectés.
Alors finalement, comment tout cela fonctionne ?
Jetons un œil à l’atmosphère
Le fonctionnement climatique dépend de très nombreux éléments dont l’atmosphère fait partie. Il s’agit de l’enveloppe gazeuse entourant la Terre qui est découpée en plusieurs couches dont la stratosphère et la troposphère. La stratosphère a pour rôle principal d’absorber et de renvoyer une partie de la lumière du Soleil. La troposphère est la couche qui est au contact de la surface et accueille l’essentiel des phénomènes atmosphériques affectant le climat.
La troposphère est marquée par de forte variation verticale des températures et par un système de vents brassant horizontalement. Son fonctionnement est très conditionné par la Terre notamment sa rotation et son relief. La rotation va faire varier la hauteur de cette couche entre quelques dizaines de mètres et quelques kilomètres. Cela va influer le volume dans lequel les polluants sont émis et donc influencer leurs concentrations dans l’air. Le relief (naturel ou non) va avoir une responsabilité dans les trajectoires des vents, et donc sur le mouvement / la dispersion des polluants.
La différence entre la stratosphère et la troposphère ne s’arrête pas là . Elles vont aussi avoir un impact sur comment l’ozone impacte le réchauffement climatique. Il est de connaissance générale que la Terre est entourée d’une couche d’ozone qui nous protège des rayons UV nocifs et permet de conserver une partie de la chaleur du soleil pour avoir des températures vivables au sol (effet de serre). Cette couche se trouve dans la stratosphère et est ce qu’on appelle le « bon » ozone. Le « mauvais » ozone est celui qui va donc se trouver dans la troposphère : en plus d’être un gaz à effet de serre responsable du réchauffement climatique, il va avoir des effets néfastes sur la santé et l’environnement.
Les polluants et leurs émissions
Les polluants de l’air sont dits anthropiques (issus de l’activité humaine) ou biogéniques (issus de la nature), primaires (émis directement dans l’atmosphère) ou secondaires (issus de réaction chimiques dans l’atmosphère). Les principales sources d’émissions humaines sont le trafic routier, les industries, l’agriculture, l’élevage et les habitations. Concernant celles naturelles, il va s’agir principalement de la végétation, des mers et océans et d’autres évènements naturels (volcans, orage, …). Cette grande variété de polluants émis dans l’atmosphère peut se trouver sous différentes formes : particulaires, gazeux ou pollens. Cela va donc impacter leurs comportements dans l’air ainsi que leurs impacts (mobilité, réactivité…).
Maintenant, penchons-nous un peu plus sur certains polluants (gaz et particules). En effet, certains polluants ont déjà été reconnus comme problématique pour la population et sont donc surveillés avec des seuils réglementés. Cependant, avec les évolutions technologiques permettant d’aller toujours plus loin dans le tout petit, de nouveaux polluants peuvent être suivis et posent de nouvelles questions.
Voici une liste non exhaustive des polluants que l’on peut trouver dans l’air ainsi que leurs sources et leurs moyennes limites annuelles : les oxydes d’azote (NOx), le dioxyde de soufre (SO2), l’ammoniac (NH3), l’ozone (O3), les composés organiques volatils (COV), les particules (PM, de taille 10µm ou 2,5µm) et les métaux lourds. Ceux dotés d’une étoile sont susceptibles de réagir dans l’atmosphère pour donner d’autres composés. Les composés organiques volatils (COV) et les métaux lourds regroupent des grandes variétés de composés, dont certains sont réglementés.
​Polluant | ​Sources | Valeur limite (moyenne annuelle) |
NOx * | Industries, volcans | 30µg/m3 |
SO2 * | Combustion, industries | 50µg/m3 |
NH3 * | Agriculture | ​ |
O3 | Issu de transformations chimiques | 120µg/m3 |
COV * | Secteur tertiaire, végétation | ​ |
PM10 * | Combustion, agriculture, secteur tertiaire, issu de transformations chimiques | 40µg/m3 |
PM2.5 * | Issu de transformations chimiques | 25µg/m3 |
Métaux lourds | Industries, combustion, transports | ​ |
Les conséquences pour nous et la nature
La question de la qualité de l’air revient sur le devant de la scène et préoccupe de plus en plus. En effet, quand on sait que l’être humain inhale entre 10 000 et 20 000 L d’air, il est normal de s’interroger sur les conséquences que peuvent avoir les différents composés précédemment évoqués sur la santé. En 2019, il était estimé que 4,2 millions des décès prématurés étaient dus à la pollution de l’air extérieur ; soit 6,7 millions en considérant aussi l’air intérieur. Même si, actuellement, des études cherchent encore à prouver cette relation directe de cause à effets.
En chimie, la notion de dose est fondamentale : un composé peut être inoffensif voir bénéfique à faibles doses mais nocif et mortel à hautes doses. C’est le cas d’une partie des composés que l’on trouve dans l’atmosphère comme pour certains métaux lourds (fer, calcium, cuivre, …) et certains gaz. Cependant, la grande majorité entraîne des effets néfastes sur la santé. En effet, les gaz vont être irritants et provoquer des infections pulmonaires comme l’asthme. Les particules vont, selon leurs tailles, avancer plus ou moins profondément dans l’organisme et ainsi causer des affections pouvant aller de l’asthme aux cancers. Enfin, certains gaz et métaux lourds sont mortels très rapidement et sont donc très restreints et étroitement surveillés.
La pollution atmosphérique est dépendante des conditions environnementales. Il semble alors assez évidement que la relation est bidirectionnelle puisque les polluants vont eux-mêmes influer négativement sur le climat et l’environnement. Tout d’abord, les particules peuvent se déposer que ce soit au niveau des bâtiments, des sols, des aliments ou des étendues d’eau ; ce qui va perturber la nature concernée. Ils vont aussi perturber la formation des nuages et la propagation des rayons solaires. De plus, il va y avoir une action conjointe des particules et des gaz sur l’environnement. Ils vont alors entraîner une acidification des milieux (océans plus acides et pluies acides), une perturbation de la photosynthèse et une eutrophisation des sols (hausse de l’azote qui est un nutriment nécessaire aux milieux naturels mais nocif à hautes doses) qui va diminuer la biodiversité. Cela va donc avoir un impact sur l’effet de serre et le réchauffement climatique.
Il faut cependant souligner qu’il est compliqué d’effectuer une liste exhaustive de toutes les interactions entre changement climatique et pollution atmosphérique. Ce qu’il est nécessaire de retenir c’est que les sources sont communes et donc, les solutions le sont aussi. Ainsi, pour diminuer la hausse des températures et la fréquence des phénomènes climatiques extrêmes, la qualité de l’air est un levier à exploiter. Et il est important d’agir vite puisque, actuellement, l’année 2022 est enregistré comme l’année la plus chaude en France depuis 1900.
La surveillance nationale
La loi sur l’air et l’utilisation rationnelle de l’énergie (LAURE, 1996) reconnaît à chacun le droit de respirer un air qui ne nuise pas à sa santé. C’est ainsi qu’à partir des années 2000, conformément à cette loi et au Code de l’Environnement (2000), le Ministère de l’Environnement développe pleinement un dispositif national de surveillance de la qualité de l’air. Ce dispositif va s’articuler en deux éléments principaux : le Laboratoire central de surveillance de la qualité de l’air (LCSQA, 1991) et le réseau des Associations agrées de surveillance de la qualité de l’air (AASQA, 2000).
Le LCSQA résulte d’une collaboration importante entre différentes structures de recherche et d’étude pour, dans un premier temps, créer un support scientifique et technique aux pouvoir publics et au AASQA. Il va alors garantir la qualité des données ainsi que leur diffusion et valorisation mais aussi améliorer en continu les connaissances nécessaires à leur rôle de support. Les AASQA, regroupées sous le nom national d’Atmo France, ont cinq grands objectifs :
Surveiller et prévoir la qualité de l’air par des mesures et des modélisations.
Informer et sensibiliser la population et les acteurs locaux.
Accompagner les actions de lutte contre la pollution de l’air et réduire l’exposition de la population.
Améliorer les connaissances de tous.
Participer aux expérimentations innovantes sur les territoires.
Et quid de l’air intérieur ?
A la différence de l’air extérieur qui est un grand sujet de discussion, l’air intérieur reste méconnu jusqu’au début des années 2000. Les pouvoirs publics ont créé en 2001 un Observatoire de la qualité de l’air intérieur (OQAI). Aujourd’hui, il s’agit d’un enjeu majeur de santé publique car, comme évoqué précédemment, il serait responsable d’environ 2,5 millions de décès prématurés.
De nombreux polluants peuvent se trouver au sein des espaces clos dans lesquels nous évoluons. Ils vont dépendre des caractéristiques du bâti (matériaux, peinture, …), des activités, du mobilier et des modes de vie. On retrouve notamment des polluants chimiques venant principalement de l’extérieur mais aussi des bio contaminants (moisissures, allergènes d’acariens / d’animaux domestiques, …) et des polluants physiques (particules, fibres minérales artificielles, …).
Ils vont avoir des effets sur la santé et le bien-être, du simple inconfort (irritation oculaire, odeurs, somnolence, …) à l’apparition / l’aggravation de pathologies (allergies respiratoires, asthme, cancer, …).
Ainsi, depuis 2001, l’OQAI a réalisé différentes campagnes d’étude pour améliorer la connaissance de l’air intérieur dans différents environnements spécifiques (logements, écoles, …). Cela permet alors de déterminer des valeurs réglementaires de surveillance de la qualité de l’air intérieur. Mais aussi de mettre en place une réglementation pour la réduction des émissions des polluants : par exemple, depuis 2013, en France, l’étiquetage des émissions est obligatoire pour les produits de construction, de décoration et d’ameublement. Cette prise de conscience entraîne le développement de dispositifs d’épuration de l’air intérieur sous forme d’appareils autonomes ayant des propriétés dépolluantes. Cependant, des études dans les conditions d’utilisation sont nécessaires pour s’assurer qu’ils ne soient pas eux-mêmes dangereux.
Que faire ?
Améliorer la qualité de l’air est un travail de longue haleine qui nécessite temps et engagement. C’est un travail qui concerne tout le monde : gouvernement, entreprises, associations, citoyens.
Il doit tout d’abord y avoir un travail de sensibilisation de la population. D’abord, sur les moyens d’information sur l’air extérieur qu’ils peuvent consulter comme les indices Atmo (selon chaque région) et les différents sites communiquant la qualité de l’air en temps quasi-réel (France, Europe). Mais aussi sur les bonnes pratiques qu’ils peuvent mettre en place :
Pour la qualité de l’air extérieur, ça va concerner les alternatives possibles / réglementations comme les moyens de transport à privilégier ou encore l’interdiction de brûler des déchets verts / pneus. De plus, il existe un indice Atmo diffusé par les AASQA qui indique la qualité de l’air journalière. Ainsi, en cas d’épisodes de pic de pollution annoncé, il est recommandé d’éviter les activités intenses et les sorties aux heures où la pollution est maximale. Cependant, il ne faut pas arrêter d’aérer ou de ventiler les environnements clos.
Pour la qualité de l’air intérieur, il va s’agir principalement de recommandations, pouvant concerner les modes de vie : éviter la fumée (cigarette, bougie, encens) en intérieur, limiter les sprays désodorisants et redoubler les efforts de ménage. Mais aussi des consignes concernant l’aération et l’humidité : aérer minimum quinze minutes par jour (hors heures de pointe), vérifier le bon fonctionnement des ventilations, limiter les émissions de vapeur d’eau (aération, hotte aspirante).
Ensuite, il y a un travail d’aménagement du territoire à réaliser par les collectivités et le gouvernement, notamment en limitant la plface de la voiture individuelle dans la ville. Cela est fait notamment en privilégiant les moyens de déplacement alternatifs comme le vélo, la marche et les transports en commun avec des itinéraires sécurisés et des aides par exemple. Malgré la polémique provoquée par les zones à faible émissions (ZFE), il faut reconnaître que cela s’inscrit parfaitement dans l’objectif de placer l’homme au cœur des villes. Il faut aussi prendre en compte la qualité de l’air dans tous les secteurs d’activités du territoire (urbanisme, déchets, agriculture, domaine public, …) et donner l’exemple en mettant en œuvre les recommandations données aux habitants.
Mais finalement, qu’en est-il des entreprises et de l’agriculture ? Depuis 2016, des réglementations sont définies au travers de plans d’action pour la surveillance et la prévention des émissions de polluants atmosphériques. L’Etat s’engage à surveiller la qualité de l’air, définir des valeurs limites et objectifs de qualité et informer la population. Il propose aussi des aides pour motiver les entreprises à réduire leurs émissions en modifiant leurs procédés de fonctionnement ou en s’intéressant à la mobilité durable de leur salarié. Cependant, ces règlementations sont encore assez récentes et sont encore à l’état de mise en place pour la plupart des entreprises.
