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Développer nos connaissances sur l’air

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Notre connaissance et notre compréhension de la pollution de l’air se développe chaque année. Nous avons un réseau de plus en plus important de stations de contrôle nous fournissant des données sur une grande variété de polluants atmosphériques, des données qui sont complétées par les résultats des modèles de qualité de l’air. Nous devons maintenant faire en sorte que les connaissances scientifiques et les politiques continuent à progresser de concert.

 Image © Gülcin Karadeniz

C’est important de savoir ce qui se passe dans la ville, le pays et le monde dans lesquels nous vivons…

Bianca Tabacaru, Roumanie (ImaginAIR)

Placées pour la plupart près des axes très fréquentés des zones urbaines, ou dans les parcs publics, les stations de contrôle de l’air passent souvent inaperçues. Mais ces boîtiers insignifiants contiennent des équipements qui effectuent des relevés de l’air au niveau de leur emplacement, mesurent les niveaux de concentration exacts des principaux polluants atmosphériques tels que l’ozone et les particules, et transmettent automatiquement ces relevés à une base de données. Dans de nombreux cas, ces informations sont accessibles en ligne quelques minutes seulement après le prélèvement de l’échantillon.

Contrôler l’air européen

Les principaux polluants atmosphériques sont ciblés par des lois aux échelons national et européen. Pour ces polluants, de vastes réseaux de contrôle ont été mis en place en Europe afin de vérifier la conformité de la qualité de l’air aux différentes normes légales et directives sanitaires dans différents lieux. Ces stations enregistrent et transmettent des mesures à intervalles variés pour une large gamme de polluants atmosphériques, au rang desquels le dioxyde de soufre, le dioxyde d’azote, le plomb, l’ozone, les particules, le monoxyde de carbone, le benzène, les composants organiques volatils et l’hydrocarbure aromatique polycyclique. L’Agence européenne pour l’environnement rassemble les mesures de la qualité de l’air fournies par plus de 7 500 stations de contrôle en Europe dans la base de données sur la qualité de l’air AirBase. AirBase rassemble les données sur la qualité de l’air des années précédentes (données historiques).

Certaines stations de contrôle mesurent et transmettent les données les plus récentes dans un court délai (données en temps presque réel). Par exemple, en 2010, près de 2 000 stations mesuraient les concentrations d’ozone au sol en continu et transmettaient les données toutes les heures. Ces mesures en temps presque réel peuvent être utilisées pour des systèmes d’avertissement et d’alerte en cas d’épisodes de pollution grave.

Le nombre des stations de contrôle en Europe a considérablement augmenté au cours des dix dernières années, en particulier pour les stations contrôlant certains des polluants majeurs. En 2001, un peu plus de 200 stations transmettaient des mesures sur le dioxyde d’azote. En 2010, on comptait 3 300 stations effectuant ce type de mesures dans 37 pays européens. Au cours de la même période, le nombre de stations mesurant les particules PM10 a presque triplé pour atteindre 3 000 stations dans 38 pays.

Le développement du réseau de contrôle participe à notre connaissance et à notre compréhension de la qualité de l’air en Europe. A cause du coût engendré par l’installation de nouvelles stations de contrôle pourvues d’équipement high-tech, une partie des informations contribuant à notre connaissance est issue d’autres sources, telles que les images par satellite, les estimations d’émissions des grandes installations industrielles, les modèles de qualité de l’air ou des études détaillées portant sur certaines régions, certains secteurs ou certains polluants.

Environ 28 000 installations industrielles dans 32 pays européens transmettent à l’E-PRTR — le registre européen des rejets et des transferts de polluants — des données sur les quantités respectives des différents polluants qu’elles relâchent dans l’eau, la terre ou l’air. Toutes ces informations sont mises en ligne et sont accessibles aussi bien par le public que par les décideurs politiques.

Road transport

(c) Artens|Shutterstock

Rassembler et accéder aux informations sur la qualité de l’air

Le rassemblement des informations que nous collectons par le biais de ces différentes sources est un véritable défi. Les mesures des stations de contrôle sont étroitement liées au lieu et au moment où elles sont effectuées. Les modèles climatiques, les caractéristiques du paysage, le moment de la journée ou de l’année et la distance par rapport aux sources d’émission, tous ces éléments jouent un rôle dans les mesures d’un polluant. Dans certains cas, comme celui d’une station de contrôle placée sur le bord d’une route, même une distance de quelques mètres seulement peut avoir un impact sur les relevés.

De plus, différentes méthodes sont utilisées pour contrôler et mesurer le niveau d’un même polluant. D’autres facteurs jouent également un rôle. Par exemple, une augmentation du trafic automobile ou la mise en place d’itinéraires de déviation de la circulation entraînera des mesures différentes de celles enregistrées sur le même axe un an plus tôt.

L’évaluation de la qualité de l’air d’une zone non couverte par une station de contrôle repose sur la modélisation ou sur une combinaison de modélisation et de mesures incluant des observations par satellite. La modélisation de la qualité de l’air comporte souvent un degré d’incertitude, car les modèles ne peuvent reproduire les facteurs complexes liés à la formation, à la dispersion et au dépôt des polluants.

Le degré d’incertitude est bien plus élevé encore lorsqu’il s’agit d’évaluer les impacts sanitaires de l’exposition aux polluants à un endroit donné. Les stations de contrôle mesurent généralement la masse de particules par rapport au volume d’air, mais elles ne mesurent pas nécessairement leur composition chimique. Les émissions des gaz d’échappement, par exemple, relâchent directement dans l’air du noir de carbone contenant des particules, ainsi que du dioxyde d’azote. Mais, pour pouvoir déterminer les répercussions possibles sur la santé publique, nous avons besoin de savoir quel est le mélange exact présent dans l’air.

La technologie joue un rôle important dans l’approfondissement de notre connaissance de l’air que nous respirons. Elle constitue un élément essentiel du processus de contrôle et de transmission des données. Des progrès récents dans le domaine des technologies de l’information permettent désormais aux chercheurs et aux décideurs politiques de traiter de très grandes quantités de données en quelques secondes à peine. Très souvent, les autorités publiques rendent ces informations accessibles au public, soit par l’intermédiaire de leurs sites internet, la municipalité de Madrid par exemple, soit par le biais d’associations indépendantes comme Airparif pour Paris et la Région d’Île-de-France.

L’AEE gère des portails d’information publics sur la qualité et sur la pollution de l’air. Les données historiques sur la qualité de l’air conservées dans AirBase peuvent être visionnées sur une carte, filtrées par polluant et par année et peuvent être téléchargées.

On peut accéder aux données en temps presque réel (lorsqu’elles sont disponibles) sur les polluants majeurs tels que les PM10, l’ozone, le dioxyde d’azote et le dioxyde de soufre, via le portail de surveillance de l’air AirWatch d’Eye on Earth. Les utilisateurs peuvent également ajouter leurs propres évaluations et observations à l’outil de visionnage.

Une meilleure qualité d’analyse

Non seulement la technologie nous permet de traiter de plus grandes quantités de données, mais elle nous permet également d’améliorer la qualité et la précision de notre analyse. Désormais, nous pouvons analyser en même temps les informations climatiques, les infrastructures de transport routier, la densité de population, les émissions de polluants d’installations industrielles spécifiques et les mesures des stations de contrôle ainsi que les résultats des modèles de qualité de l’air. Pour certaines régions, il est possible de comparer les morts prématurées causées par les maladies cardiovasculaires et respiratoires aux niveaux de pollution de l’air. Nous pouvons placer la plupart de ces variables sur une carte de l’Europe et construire des modèles plus précis.

La recherche dans le domaine de l’air ne se limite pas aux facteurs mentionnés précédemment. Comme l’explique Marie-Ève Héroux du Bureau régional de l’Europe de l’OMS, « la communauté scientifique étudie également l’impact de mesures diverses sur la pollution de l’air. Il existe une grande variété de types d’interventions : mesures régulatrices, changements des habitudes de consommation et des sources d’énergie, modification des modes de transport ou des comportements ».

Mme Héroux ajoute : « Tout cela a été étudié, et les conclusions sont claires : il y a des mesures permettant de diminuer les niveaux de pollution, en particulier celle liée aux particules. Cela nous donne une indication sur la façon dont nous pouvons réduire le taux de mortalité liée à la pollution de l’air ».

Une meilleure compréhension des impacts sanitaires et environnementaux des polluants atmosphériques fournit ensuite de la matière au processus de détermination des politiques. Les nouveaux polluants, les sources de pollution et les mesures possibles pour lutter contre la pollution sont identifiés et intégrés dans la législation. Pour ce faire, il peut être nécessaire de contrôler de nouveaux polluants. Les données ainsi collectées nous permettent d’améliorer encore nos connaissances.

Par exemple, en 2004, alors que des mesures étaient effectuées aux niveaux local et national, aucune station de contrôle ne transmettait directement à AirBase des données sur les concentrations des composés organiques volatils, des métaux lourds ou des hydrocarbures aromatiques polycycliques en Europe. En 2010, le nombre de stations transmettant des données sur ces trois types de polluants s’élevait, respectivement, à plus de 450, 750 et 550.

ImaginAIR: Pollution in my city

(c) Bianca Tabacaru, ImaginAIR/EEA

Une image plus claire se dessine

En général, la législation sur l’air fixe des objectifs à atteindre dans un certain délai. Elle prévoit également des moyens pour suivre les progrès et vérifier si les objectifs ont bien été atteints dans les délais prévus.

S’agissant des objectifs fixés il y a une décennie par les politiques sur la qualité de l’air, deux bilans différents émergent selon les outils utilisés. L’AEE a analysé la directive sur les plafonds d’émissions nationaux adoptée en 2001 visant à limiter les émissions de quatre des principaux polluants à l’horizon 2010, et a ensuite évalué si les objectifs fixés par la directive en matière d’eutrophisation et d’acidification avaient ou non été atteints.

Sur la base de ce que nous savions au moment où la directive a été adoptée, il semble que l’objectif ait été atteint pour ce qui est de l’eutrophisation et que le risque d’acidification ait été réduit de manière significative. Cependant, si l’on se base sur les connaissances reposant sur des outils plus récents, le bilan n’est plus aussi positif. L’eutrophisation causée par la pollution de l’air reste un problème environnemental majeur et il y a beaucoup plus de régions pour lesquelles les objectifs en matière d’acidification n’ont pas été atteints.

Cette année, l’Union européenne doit réexaminer sa politique de l’air. Celle-ci fixera de nouveaux objectifs et un nouveau calendrier s’étendant jusqu’à 2020 et au-delà. En parallèle de l’évolution de sa politique sur l’air, l’Europe continuera à investir dans sa base de connaissances.

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