Pollution et effet de serre vrais liens et fausses idées
Des problématiques a priori différentes...
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L'effet de serre naturel, qui permet à la Terre d'être habitable, est accru par certains gaz émis par les activités humaines, dits gaz à effet de serre (GES). Le réchauffement climatique observé à l'échelle de la planète en est la conséquence. Le dioxyde de carbone (CO2) est le principal représentant des gaz à effet de serre, mais il n'est pas le seul : on peut aussi citer par exemple le méthane (CH4) ou le protoxyde d'azote (N2O). |
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Contrairement aux gaz à effet de serre, la pollution dans l'air a un effet local direct sur la santé et sur l'environnement. En France, elle est surveillée par des associations indépendantes comme Airparif. Les principaux polluants qui posent problème en région parisienne sont le dioxyde d'azote, les particules et l'ozone. |
... et pourtant étroitement liées
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Gaz à effet de serre et polluants atmosphériques ont une source identique : les activités humaines (transports, habitat, industrie, agriculture). |
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Ils ont également des effets imbriqués :
- Certains polluants comme l'ozone et les particules sont impliqués dans les deux phénomènes.
- Les changements climatiques attendus, tels que les canicules, accentueront les problèmes de pollution atmosphérique. C'est notamment le cas pour l'ozone, mais pas seulement.
- Extention de la période de pollinisation. |
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Des actions de lutte en commun peuvent être envisagées :
- Les actions visant à réduire la consommation énergétique permettent de progresser sur les deux plans.
- Mais ça n'est pas le cas des substitutions de combustibles : certaines stratégies menées pour réduire le changement climatique peuvent avoir un impact négatif sur la qualité de l'air local. |
D'où la nécessité d'une gestion intégrée des deux problématiques
Certaines mesures en faveur de la limitation du CO2 peuvent se traduire par une augmentation des rejets d'autres polluants atmosphériques, par exemple :
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L'utilisation de la biomasse, comme le chauffage au bois individuel, qui augmente les émissions de particules et de certains Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). |
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Les agrocarburants de 1ère génération, qui conduiraient à plus d'aldéhydes dans l'air, notamment de formaldéhyde, et plus d'ozone. |
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L'isolation thermique des bâtiments, sans ventilation correcte, qui peut conduire à une dégradation de la qualité de l'air à l'intérieur des immeubles, où nous passons 80% de notre temps. |
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Le bonus-malus, n'est calculé actuellement qu'à partir des émissions de CO2, il favorise donc des véhicules qui peuvent être plus émetteurs de particules et d'oxydes d'azote. |
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L'exemple du renouvellement du parc automobile à Paris
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Une étude d'Airparif a montré que le renouvellement du parc automobile entre 2002 et 2007 était le principal responsable de la baisse des rejets d'oxydes d'azote (polluant atmosphérique) sur cette période, grâce à des véhicules neufs moins polluants que les anciens. A l'inverse, vis à vis du réchauffement climatique, le renouvellement du parc avec des véhicules de plus grosse cylindrée, plus lourds et avec la climatisation, n'a pas fait baisser les rejets de CO2. Seules les modifications de trafic dans Paris durant cette période ont eu un impact positif sur ses émissions.
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Vers des politiques intégrées pour un bénéfice sur les deux fronts
La reconnaissance des effets de la pollution atmosphérique sur la santé et sur l'environnement dans les années 1960 a permis la mise en place de réglementations et de sa surveillance. La confirmation du réchauffement climatique induit par les activités humaines est plus récente. Mais elle focalise désormais toutes les attentions et tend à éclipser le problème pourtant toujours persistant de la qualité de l'air respiré par les populations : près de 4 millions de Franciliens sont soumis à un air qui ne respecte pas la réglementation.
Ces deux problématiques demeurent très souvent traitées de manière indépendante alors que la nécessité d'une approche coordonnée et de politiques cohérentes est déjà clairement démontrée :
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Rapport de l'Agence européenne de l'environnement Politique atmosphérique et changement climatique en Europe : exploration des liens et de la valeur ajoutée d'une approche intégrée (2004). |
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Recommandations de la Stratégie thématique sur la pollution atmosphérique européenne (2005). |
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Rapport Richert sur les dix ans de mise en oeuvre de la Loi sur l'air : Qualité de l'air et changement climatique, mêmes enjeux, même urgence (2007). |
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Travaux de l'International institute for applied systems analysis (IIASA) qui ont démontré l'avantage en terme d'effets et de coûts de stratégie intégrées à travers le modèle GAINS pour identifier les synergies ou les actions contre-productives entre ces deux phénomènes. |
Airparif surveille les polluants et les gaz à effet de serre en Ile-de-France
Il n'existe pas en Ile-de-France d'environnement représentatif de l'atmosphère terrestre pour pouvoir suivre l'évolution des concentrations de CO2. Le suivi des gaz à effet de serre se fait donc en évaluant leurs émissions (quantité de gaz rejetée dans l'atmosphère), et non leur concentration (quantité de gaz présente dans l'air ambiant). Airparif participe à ce travail. L'association de surveillance de qualité de l'air réalise en effet un inventaire des émissions, aussi bien pour les polluants atmosphériques que pour les principaux gaz à effet de serre. Il permet de connaître la répartition géographique de ces émissions, leur évolution dans le temps, et la responsabilité des différentes sources. On observe ainsi que les rejets de gaz à effet de serre, tout comme ceux de polluants atmosphériques, sont concentrés au coeur de la région Ile-de-France. De plus, on remarque que le CO2 est rejeté à 66% par deux secteurs d'activité :
- le secteur résidentiel et tertiaire (37%), du fait du chauffage,
- et les transports (29%).
Cet inventaire des émissions est un outil précieux pour identifier les sources de polluants sur lesquelles des actions auraient le plus d'efficacité et pour tester des scenarii de réduction prenant en compte ces deux problématiques.
Qu'est-ce que l'effet de serre ?
Certains gaz de l'atmosphère jouent pour la Terre le même rôle que les vitres d'une serre : ils n'empêchent pas la lumière du soleil d'arriver jusqu'à la surface terrestre, mais ont la propriété de "capter" une partie du rayonnement infrarouge (et donc de la chaleur) ré émis par la Terre vers l'espace. La chaleur s'accumule alors dans les basses couches de l'atmosphère. On appelle ces gaz "Gaz à Effet de Serre" (GES).
L'effet de serre permet à la surface terrestre d'avoir une température moyenne de 15°C.
Sans ce phénomène, la température serait alors de -18°C.
Le phénomène en lui-même n'est pas dangereux ; il est d'ailleurs parfaitement naturel et nécessaire au développement de la vie sur Terre.
C'est en fait l'accroissement de l'effet de serre, le fait qu'il y ait de plus en plus de gaz à effet de serre dans l'atmosphère, rejetés par diverses activités humaines, qui est porteur de risques pour l'environnement.
On parle alors de réchauffement climatique en lien avec l'effet de serre additionnel dû aux activités humaines.
Quels sont les gaz à effet de serre (GES) ?
Les principaux gaz à effet de serre direct sont :
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la vapeur d'eau (H2O) |
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le dioxyde de carbone (encore appelé gaz carbonique, CO2) |
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le méthane (CH4) |
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le protoxyde d'azote (N2O) |
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les hydrofluorocarbures (HFC) |
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les perfluorocarbures (PFC) |
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l'hexafluorure de soufre (SF6) |
Tous ces différents gaz sont émis dans l'atmosphère par diverses activités humaines (industries, transports, agriculture ...).
D'autres gaz sont dits gaz à effet de serre indirects car ils sont précurseurs de gaz à effet de serre directs : par exemple les oxydes d'azote et certains composés organiques volatils (COV) qui, une fois émis dans l'atmosphère et sous l'influence du rayonnement solaire, participent à des réactions photochimiques complexes donnant lieu à la formation d'ozone qui est lui aussi un gaz à effet de serre.
Pourquoi l'accroissement de l'effet de serre est-il dangereux ?
La problématique posée par une intensification de l'effet de serre est une problématique qui se pose à l'échelle planétaire, toute émission locale de GES conduisant à des effets globaux.
D'autre part, c'est une problématique qui a une très grande inertie temporelle : les conséquences de l'accroissement de l'effet de serre déjà observable aujourd'hui ne se manifesteront que dans plusieurs dizaines d'années.
 D'après les experts du GIEC (Groupe Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat – 3rd Assessment Report, IPCC), d'ici 2100 et selon différents scénarios liés au développement de la société, le réchauffement pourrait atteindre 1.4 à 5.8°C et la mer monter de 9 à 88 cm, principalement sous l'effet de la dilatation thermique de l'eau et de la fonte des calottes glaciaires. La hausse des températures devrait provoquer des cycles hydrologiques plus vigoureux, c'est à dire des sécheresses (en Australie, Amérique Centrale et Afrique du sud) et des inondations plus sévères à travers une variation des précipitations de 5 à 20% (aussi bien en terme d'augmentation que de diminution selon les régions du globe). Une évolution rapide et soutenue du climat pourrait également modifier l'équilibre entre les espèces, et provoquer un dépérissement des forêts, qui sont notamment des puits de dioxyde de carbone.
Remarque : la rapidité de l'accroissement thermique prévu à l'horizon 2100 serait ainsi sans précédent par rapport aux modifications climatiques observées depuis les 10 000 dernières années.
Pour ce qui concerne l'Europe, les projections concluent à un réchauffement, accompagné d'une intensification des cycles hydrologiques, dont l'amplitude croîtrait dans la partie nord de l'Europe et diminuerait dans la partie sud. En France, l'élévation du niveau de la mer provoquerait l'inondation permanente des espaces côtiers aujourd'hui à peine ou incomplètement émergés. En métropole, les régions les plus concernées sont les espaces deltaïques de la Camargue ainsi que le rivage à lagunes du Languedoc. En outre, dans les DOM-TOM, la hausse des températures des eaux marines peut être néfaste pour les coraux, qui, pour beaucoup d'entre eux, ne survivent pas au delà de 29-30°C. L'élévation de la température entraînerait également une nette diminution (de 20 à 30%) de la durée de l'enneigement dans les Alpes à basse altitude (1 500m). (source MIES)
Les émissions de gaz à effet de serre
Dans le monde
En global, les Etats-Unis sont le premier émetteur mondial de gaz à effet de serre, suivi par la Chine, et presque à niveau égal, par l'Union Européenne.
Si l'on considère les émissions par habitant, pour le CO2 par exemple, les Etats-Unis occupent à nouveau l'une des premières places, avec près de 6 tonnes d'équivalent carbone par personne et par an, alors qu'un français en émet en moyenne près de 2 tonnes (soit trois fois moins qu'un américain).
La moyenne mondiale est d'une tonne d'équivalent carbone par habitant et par an.
En France
Le CO2 reste le principal gaz à effet de serre émis par les activités humaines (près de 70% des émissions).
Le graphique montre la répartition des différents GES dans les émissions globales en France métropolitaine pour l'année 2000.
Quelques chiffres :
 Au titre de la convention cadre des Nations-Unies sur le changement climatique, le protocole de Kyoto prévoit une réduction des émissions de GES à l'horizon 2008-2012 par rapport à l'année 1990 (année dite de "référence"). Cette réduction a été fixée à 8% pour l'Union Européenne, la France, quant à elle, s'étant engagée à une stabilisation de ses émissions au cours de cette période.
En France, les émissions de GES exprimées en "équivalent CO2" se situent pour l'année 2000 à 3,2% au-dessous de celles de 1990 en incluant les puits de carbone (forêts), et à -1,7% pour les seules émissions (sans prise en considération des puits de carbone cette fois). Elles se sont stabilisées par rapport à celles de 1999. (source MIES)
Pour l'année 2000, en France métropolitaine, ce sont 484 millions de tonnes de gaz à effet de serre, exprimées en équivalent CO2, qui ont été émises (GES considérés : CO2, CH4, N2O, HFC, PFC et SF6). Cela représente près de 8 tonnes d'équivalent CO2 par français, soit environ 2,2 tonnes d'équivalent carbone par français.
Sur ces 484 Mt de GES émises, 332 sont du CO2 (avec puits). Si l'on considère donc uniquement le CO2, cela représente environ 5 tonnes de CO2 par habitant, soit 1,5 tonnes d'équivalent carbone par habitant. (source CITEPA)
Répartition par secteur d'activité :
Le graphique présente la répartition des émissions de CO2 par secteur d'activité, pour l'année 2000. (source CITEPA)
En Ile-de-France
En 1995, les émissions de CO2 en Ile-de-France étaient de 55,4 millions de tonnes. Cette même année, les émissions de CO2 totalisées en France métropolitaine représentaient 322 Mt (avec puits). L'Ile-de-France représentait alors 17% des émissions de CO2 nationales.
Cela représente 5 tonnes de CO2 par Francilien, soit près de 1,5 tonne d'équivalent carbone par Francilien.
Le graphique suivant montre la répartition des émissions de CO2 par secteur d'activité en Ile-de-France. Les données correspondent à l'année 1995. (source CITEPA)
Qui suit la problématique "Effet de serre" en France ?
En France, c'est la Mission Interministérielle de l'Effet de Serre (MIES) qui est chargée de coordonner l'action du pays dans sa lutte contre les émissions de gaz à effet de serre, tant au niveau national que dans les instances européennes et internationales. La MIES a été créée en 1992 et a fait l'objet d'une réforme en juin 1998 par modification du décret la régissant : renforcée dans ses moyens, elle a été rattachée au Premier ministre tout en étant placée à la disposition du ministre de l’Écologie et du Développement durable.
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AIRPARIF et l'effet de serre : quelle implication ?
Si AIRPARIF mesure en continu un certain nombre de substances polluantes dans l'air ambiant, dans le cadre des réglementations nationales, il est vrai que la plupart des GES cités ne sont pas suivis, à l'exception de l'ozone et de ses précurseurs. Cette absence de mesure de composés tels le CO2 ou encore le CH4 (les deux principaux GES) s'explique essentiellement par le fait que la surveillance telle que décrite dans la loi sur l'air concerne des substances reconnues pour avoir des effets directs sur la santé ou l'environnement.
En outre le développement d'une mesure du CO2 dans l'air ambiant potentiellement utilisable afin de quantifier l'évolution de sa concentration à une échelle géographique pertinente, ne peut être conduite que dans des environnements particulièrement reculés, représentatifs de l’atmosphère globale sans influence de sources proches. Or, un tel contexte environnemental n’existe pas en Ile-de-France.
En pratique, la véritable synergie concernant la question de l'effet de serre est à rechercher dans les actions conduites par AIRPARIF en matière de description des émissions atmosphériques franciliennes, et d'évaluation de l'impact sur ces émissions de scénarios particuliers de maîtrise.
Les actions d'AIRPARIF sur cette thématique peuvent aujourd'hui se décliner selon deux axes principaux :
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Pour l'Ile-de-France, dans le cadre du Plan de Protection de l'Atmosphère (PPA), AIRPARIF, en collaboration avec d'autres organismes spécialisés, est chargé de compléter et d'actualiser l'inventaire 1998 des émissions polluantes à l'échelle de la région Ile-de-France, avec pour année de référence l'année 2000.
Les informations collectées comprennent toutes les émissions atmosphériques qui ont des impacts directs ou indirects significativement importants sur la qualité de l'air ou encore qui jouent un rôle dans les processus physico-chimiques de l'atmosphère. En ce sens, l'inventaire ne prend pas uniquement en considération les polluants qui sont soumis à une réglementation au niveau national ou européen et/ou qui font l'objet d'une surveillance de la part des réseaux de surveillance (NO, NO2, Nox, CO, SO2, Particules, C6H6, NH3, HCl, et dans une moindre mesure HAP, Pb, Ni, Cd, As, Hg, dioxines/furanes), mais aussi les principaux GES (CO2, CH4, N2O et HFC, PFC, SF6) et les principaux composés organiques volatils non méthaniques (COVNM) qui interviennent en tant que précurseurs de la pollution photo oxydante, également active en matière d’effet de serre.
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Une participation active à l'instance d'évaluation de la "contribution du Contrat de Plan Etat-Région (CPER) 2000-2006 à la lutte contre l'effet de serre", notamment par la mise à disposition, au début de l'année 2003, de l'inventaire d'émissions 2000 actuellement en cours réalisation, et l'évaluation, par la mise en œuvre des outils de modélisation d'AIRPARIF, des réductions potentielles d'émissions de GES résultant de politiques locales. |
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