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Pourquoi le froid favorise la pollution atmosphérique ?

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La qualité de l’air est très directement liée aux conditions météorologiques, et notamment aux températures. Explications.

 

Le mois de février 2018 a connu plusieurs épisodes de pollution, et le froid qui a caractérisé cette période n'y est pas étranger.

 

En effet, la qualité de l'air que l'on respire, est fonction de nombreux paramètres : les émissions de polluants bien sûr, le relief naturel ou urbain, la présence d'ilots de chaleur, et bien entendu la météo.

 

Ainsi, le vent est un élément déterminant dans la dispersion des polluants. La pluie permet également de diminuer de manière très efficace les concentrations de polluants dans l'air ambiant. A l'inverse, les situations anticycloniques, avec des masses d'air stagnantes, conduisent à des augmentations des concentrations de polluants.

L'INVERSION THERMIQUE, COMMENT ÇA MARCHE ?

Les températures ont elles aussi une influence très notable sur la qualité de l'air que nous respirons, notamment dans les périodes de grand froid, du fait d'un phénomène bien identifié : l'inversion thermique.

 

Le phénomène d’inversion thermique peut être à l’origine d’une augmentation des niveaux en polluants. Normalement la température de l’air diminue avec l’altitude (dans les basses couches de l’atmosphère), l’air chaud chargé de polluants se disperse à la verticale (principe de la montgolfière). En période de grand froid, lorsque le sol se refroidit fortement pendant la nuit (par temps clair en hiver), et que la température à quelques centaines de mètres d’altitude est plus élevée que celle du sol, alors il y a phénomène d’inversion de la température. Les polluants se trouvent alors bloqués par cette masse d’air chaude en altitude plus communément appelée couche d’inversion. Dans ce cas, les polluants sont alors plus difficilement dispersés. Leur concentration augmente et on respire alors davantage de particules potentiellement nocives pour la santé.

 

TeMPÉRATURES ET POLLUTION ATMOSPHÉRIQUE : DES LIAISONS NOMBREUSES

Mais le froid n'est pas le seul à avoir une incidence sur les polluants. L'ozone, par exemple, est un polluant secondaire, ce qui signifie qu'il n'est pas émis directement par les activités humaines.

 

L'ozone résulte, en fait, de transformations chimiques de polluants primaires (tels que les oxydes d'azote et les composés organiques volatils) sous l'effet du rayonnement solaire.  

 

Par conséquent, ce polluant est particulièrement présent en été, période de l'année qui garantit le rayonnement solaire indispensable à sa formation.

 

 

CHANGEMENT DE CLIMAT, CHANGEMENT D'AIR

On comprend alors que les scientifiques s'intéressent à l'éventuel impact du réchauffement climatique sur l'apparition de ce polluant, d'autant que ses effets sur la santé sont avérés. Pour mémoire, plus de 25 000 décès ont été attribués à la pollution à l'ozone en 2005 en Europe (source : IIASA TSAP report #10).

C'est ainsi que l'INERIS a décidé de mener pour le compte de l'Agence Européenne de l'Environnement, une étude visant à déterminer l'ampleur de l'impact du changement climatique sur la pollution à l'ozone.

 

Cette étude se fonde sur la première analyse exhaustive des simulations numériques disponibles, soit un total de 25 modélisations fournies par onze équipes de recherches internationales. Ces simulations ont nécessité au total plusieurs millions d'heures de calcul.

 

En définitive, elle fait apparaître la notion de «pénalité climatique», c'est-à-dire que le changement climatique peut contrecarrer – voire annuler – les efforts de lutte antipollution.

 

Pour l'ozone, cet effet pénalisant est bien confirmé pour une grande partie de l'Europe continentale, avec une augmentation des concentrations d'O3 en été de l'ordre de 2 à 3 μg/m3 en moyenne.

 

Ce niveau d'augmentation de l'ozone pourrait même s'élever jusqu'à 10 μg/m3 en Europe Centrale et en Europe du Sud pour les scénarios les plus pessimistes. Les impacts les plus forts se feront sentir sur la France, l'Espagne, l'Italie et l'Europe Centrale.

 

Cet effet pénalisant ne serait toutefois pas suffisant pour annuler les bénéfices de politiques de gestion à long terme de la qualité de l'air et du climat.

 

LES POLLENS D'AMBROISIE, UNE POLLUTION CLIMATIQUE

D'autres travaux, associant des chercheurs du CNRS, du CEA, de l'INERIS et du RNSA et plusieurs instituts européens, ont conclu quant à eux que les concentrations dans l'air en pollen d'ambroisie pourraient quadrupler en Europe d'ici 2050. Cette estimation est alarmante quand on connait le pouvoir hautement allergisant de l'ambroisie.

 

Le changement climatique serait responsable des 2/3 de cette augmentation. Le 1/3 restant serait dû à la colonisation de la plante, favorisée par les activités humaines.

 

Ces estimations ont été publiées dans la revue Nature Climate Change du 25 mai 2015.

 

 

 

 

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