Focus sur les épisodes de pollution estivaux

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L'ozone, un polluant sous haute surveillance

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L’ozone est un polluant « secondaire », c’est-à-dire qu’il n’est pas rejeté directement dans l’air par des sources de pollution mais résulte de transformations chimiques de polluants déjà présents dans l’air. Ces réactions chimiques sont déclenchées par le rayonnement solaire, c’est pourquoi l’ozone est plus présent en été et en journée. Selon le lieu et le moment, sa production ou sa destruction sera favorisée. 

Les seuils réglementaires pour l’ozone  

  • Seuil d'information et de recommandation  : 180 µg/m3 en moyenne horaire* dépassé pendant une heure 
  • Seuil d'alerte  : 240 µg/m3 en moyenne horaire* 

 

Populations exposées à l'ozone dans la Région Auvergne-Rhône-Alpes en 2021

Populations exposées à l'ozone dans la Région en 2021

 

Les niveaux sont en nette diminution car la formation de ce polluant a largement été contrariée par une période estivale quasi entièrement fraîche et pluvieuse : le printemps s’inscrit parmi les 3 plus frais depuis 30 ans, l’ensoleillement entre avril est septembre est en dessous des normales, les épisodes pluvieux sont fréquents et contrairement aux années précédentes, il n’y a pas eu d’épisode caniculaire. Les concentrations moyennes sur l’année 2021 sont revenues aux niveaux d’avant 2015. toutefois, la réglementation faisant référence à une moyenne sur 3 années (2019-2021) certains territoires sensibles observent encore des dépassements.

Les épisodes d’ozone en région Auvergne-Rhône-Alpes 

La pollution par l'ozone affecte toutes les grandes agglomérations françaises et leurs périphéries. Cependant, les régions sous l'influence d'un climat continental ou méditerranéen, très ensoleillé et chaud en été, sont davantage sensibles à cette pollution. Par son mode de formation, l'ozone conquiert de vastes territoires, bien au-delà des agglomérations concentrant les émissions de polluants (des niveaux d'ozone très élevés sont mesurés à plus de 50 km des villes). Des dépassements des valeurs cibles destinées à la protection de la santé humaine et à la préservation de la végétation y sont régulièrement enregistrés.  

Evolution des concentrations de l’ozone ces 10 dernières années 

L’ozone est très dépendant des conditions météorologiques, du fait de son mode de formation. Aussi, il est plus présent les années chaudes et ensoleillées.  

En 2021, les  niveaux  sont  en  nette  diminution  car  la  formation  de  ce  polluant a largement été contrariée par une période estivale quasi entièrement fraîche et pluvieuse : le printemps s’inscrit parmi les 3 plus frais depuis 30 ans, l’ensoleillement entre avril est septembre est en dessous des normales, les épisodes pluvieux sont fréquents et contrairement aux années précédentes, il n’y a pas eu d’épisode caniculaire. Les concentrations moyennes sur l’année 2021 sont revenues aux niveaux d’avant 2015. toutefois, la réglementation faisant référence à une moyenne sur 3 années (2019-2021) certains territoires sensibles observent encore des dépassements. 

Le transport, les activités économiques et l’utilisation de solvants dans les produits du quotidien sont les secteurs d’activité qui contribuent le plus fortement aux émissions des deux principaux polluants précurseurs de l’ozone : les NOx et les COV. Parmi les activités économiques, le secteur agricole contribue également aux émissions de méthane (CH4), polluant faisant partie de la famille des COV.

Evolution des concentrations depuis 2017

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Comment se forme la pollution de l'ozone ?

Je me protège et j'agis pour réduire mes émissions de polluants

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La lutte contre la pollution par l'ozone représente un enjeu majeur dans le domaine de la qualité de l'air, compte tenu de l'impact de cette pollution sur la santé humaine et sur l'environnement. L’équilibre entre les émissions d’oxydes d’azote et de composés organiques volatils détermine les teneurs d’ozone dans l’air. Seules des actions combinées de réduction des émissions de précurseurs peuvent donc permettre de diminuer les niveaux d’ozone dans l’atmosphère.  

A court terme :

J'agis : 

  • Je n’utilise pas de produits chimiques comme les solvants ou les peintures, 

  • Je privilégie les transports en commun, le covoiturage et/ou les transports doux, 

  • Je respecte les limitations de vitesse, 

  • Je reporte tout déplacement inutile nécessitant l’usage d’un véhicule, 

  • Je coupe le moteur lors d’arrêts prolongés, 

  • J’évite toute conduite sportive.

Je me protège : 

  • Je continue d’aérer mon habitation durant 10 minutes, deux fois par jour (en fin de matinée en hiver et en début de matinée/nuit en été), 

  • Je continue à vivre normalement, 

  • Les conducteurs étant plus exposés à la pollution, j’évite d’aérer mon véhicule lors des périodes de forts trafics, dans les tunnels ou encore dans les embouteillages, 

Le préfet de la région Auvergne-Rhône-Alpes, et les préfets des départements, mettent en œuvre, chacun pour ce qui le concerne, les actions d'information et les mesures d'urgence destinées à réduire les émissions de polluants. 

A long terme  :

L’ozone est un polluant qui affecte une très grande partie de la région Auvergne-Rhône-Alpes et en moyenne, les concentrations augmentent. Pour réduire ces concentrations, dans un contexte pénalisant lié au réchauffement climatique (plus de canicules = formation d’ozone favorisée), il convient de mettre en place des actions coordonnées de réduction des  émissions des  principaux précurseurs, oxydes d’azote et composés organiques volatils, et ce sur de vastes territoires (a minima à l’échelle régionale).  

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Bon à savoir
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Alors l’ozone : bon ou mauvais ?

Il faut bien faire la différence entre deux types d'ozone :

A très haute altitude, dans la stratosphère, l’ozone est un gaz naturel. Il forme « la couche d’ozone » qui filtre et nous protège des rayons solaires ultraviolets.

A basse altitude, dans la troposphère, l’ozone est présent en faible quantité. Lorsque sa concentration augmente, il est considéré comme un polluant dit «secondaire» car il se forme par réaction chimique entre des gaz précurseurs (NOxCOV et CO). Ces réactions sont initiées par le rayonnement solaire ultraviolet.

 

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Pour aller plus loin

En zone urbaine ou en bordure d’axes routiers, lorsque l’ozone se forme au-dessus des villes, dès qu’il parvient au contact des oxydes d’azote émis par les gaz d’échappement, une nouvelle réaction chimique se produit et le « consomme » la nuit. Le phénomène est un peu moins marqué dans les zones interurbaines où des niveaux d’oxydes d’azote globalement moins élevés permettent à l’ozone de se former en journée mais ne l’empêche pas d’être détruit chaque nuit.

En zone périurbaine, il s’y produit des processus de formation et destruction de l’ozone sous l’influence des oxydes d’azote (émis par le trafic) qui contribuent à la formation de l’ozone la journée, puis à sa destruction la nuit. L’ozone évolue donc selon un cycle journalier très marqué, en opposition au cycle des oxydes d’azote.

En zone d’altitude ou rurale, on retrouve l’ozone formé principalement à partir de la pollution urbaine, les masses d’air pouvant se déplacer sur de grandes distances. Les polluants précurseurs étant en faible quantité, ils ne peuvent réduire les concentrations d’ozone la nuit. On obtient donc des teneurs en ozone quasi-stationnaires. De plus, parmi les polluants précurseurs nécessaires à la formation de l’ozone, se trouve le méthane (CH4). Ce composé est nettement plus présent en zone rurale qu’en zone urbaine, car émis en grande partie par les activités agricoles, et également par la faune et la flore de manière tout à fait naturelle. Les composés organiques volatils, favorisent également la formation d’ozone. Ils sont en majorité d’origine naturelle, produits par la végétation, notamment les arbres. Enfin, l’intensité du rayonnement UV a une forte influence sur la formation d’ozone. Or, plus on monte en altitude, plus l’intensité des rayons UV est importante, d’où les concentrations parfois élevées mesurées en montagne en été. (Illustration : carte annuelle dépassement 120/8h O3 AuRA).

Impact sanitaire

L’ozone troposphérique a un impact sur la santé humaine. C’est est un gaz oxydant, agressif pour les muqueuses oculaires et respiratoires et qui pénètre facilement jusqu’aux voies respiratoires les plus fines. Une exposition à l’ozone est susceptible d’entrainer à court terme la survenue de problèmes respiratoires tels que toux sèche, déclenchement de crises d’asthme, diminution de la fonction pulmonaire. Par ailleurs, l‘augmentation des niveaux d’ozone est corrélée à une augmentation à court terme de la mortalité et des hospitalisations1. Cet impact a été bien étudié suite à la canicule de 2003.

Une étude réalisée par l’InVS démontre les risques supplémentaires pour la santé humaine de la pollution de l’air lorsqu’elle est associée à des fortes températures. Ainsi, pour une même augmentation des concentrations d’ozone, les effets sanitaires sont accrus lorsque les températures sont caniculaires. 

Par ailleurs, pendant la période estivale, la présence d’ozone se cumule avec la présence de pollens dans l’air : les symptômes allergiques ou respiratoires peuvent être exacerbés pour les personnes les plus fragiles.

 

Effet Santé Ozone

Impact économique  En France, le coût de l’impact sanitaire de la pollution à l’ozone en 20002 est estimé entre 7,4 et 8,8 milliards d’euros. Il reste néanmoins bien moindre dans l’état des connaissances actuelles que celui concernant les particules (estimé entre 268.5 et 781.1 milliards d’euros)

Impact environnemental sur la biodiversité L’ozone a par ailleurs des impacts sur la végétation et l’agriculture tels que la baisse de la croissance des végétaux ce qui nuit aux rendements agricoles.Il contribue par ailleurs à l’effet de serre. Enfin, il attaque et dégrade certains matériaux (le caoutchouc par exemple). 

Impact sur le réchauffement climatique Polluant de l’air sans doute moins connu du public que les particules, l’ozone n’en est pas moins un polluant à enjeux dont les impacts sanitaires, économiques, pour la végétation et le climat sont avérés. L’ozone troposphérique est à la fois un polluant atmosphérique mais aussi le 3ème gaz à effet de serre à l’échelle mondiale4 (après le CO₂ et le méthane).

 

1 - https://www.santepubliquefrance.fr/determinants-de-sante/climat/fortes-…et-mortalite-dans-neuf-villes-francaises.-rapport-d-etude 
2 -  La mesure de l’impact sanitaire de la pollution atmosphérique et du coût qui lui est associé a fait l’objet du rapport Cafe CBA, « Baseline analysis 2000 to 2020 », publié en 2005. Celui-ci met en avant l’impact sanitaire, 
en termes de mortalité et de morbidité, de l’ozone dans les différents Etats membres de l’Union européenne. 
3 - https://librairie.ademe.fr/air-et-bruit/327-cout-economique-pour-l-agri…
4 -  https://www.insu.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/lozone-tropospherique-continue-dau…

Les processus de formation et de destruction de l’ozone dans l’air sont complexes. La diminution d’un polluant précurseur (COV ou NOx) n’entraine pas automatiquement la diminution des concentrations d’ozone si les équilibres avec les autres paramètres ne sont pas respectés. Il peut même se produire l’effet inverse avec une augmentation par endroits des niveaux d’ozone. En outre, l’intensité du rayonnement solaire jouant un rôle majeur dans les processus de formation de l’ozone, certaines parties de la région (zone de montagne et au sud) sont plus particulièrement touchées. De plus, l’ozone est un polluant d’ampleur régionale qui se déplace entre les territoires. De ce fait une part importante de l’ozone est importée d’autres régions.

Atmo a réalisé des travaux approfondis en 20191 et 20202 pour identifier les leviers d’actions les plus efficaces à court et/ou moyen terme, en réalisant des simulations numériques des concentrations d’ozone sur la région et sur l’agglomération lyonnaise selon différents scénarios de réduction des émissions polluantes (baisse du trafic routier, réduction des émissions agricoles, réduction des émissions industrielles, etc.). Il ressort de ces travaux qu’il est nécessaire d’agir à une très large échelle géographique (a minima région voir idéalement, aux niveaux interrégional et national), avec des politiques volontaristes très ambitieuses de réduction des émissions polluantes issues des secteurs du transport et des activités économiques. En effet, la pollution à l’ozone provient pour une part non négligeable d’imports d’autres régions ou transfrontaliers. Par ailleurs, les gains pour la qualité de l’air des actions mises en œuvre ne sont pas homogènes sur la région.

Selon les scénarios réalisés et pour des actions de court ou long terme, on peut dire que :

• Des baisses des émissions industrielles et du transport routier de l’ordre de 35 % ont une efficacité modérée sur l’amélioration de la qualité de l’air (baisse de la concentration en ozone de l’ordre de 10 µg/m3) à l’échelle de la région sur le long terme.

• Une baisse de NOx de l’ordre de 80 % (en réduisant drastiquement le trafic routier) est nécessaire pour réduire significativement les niveaux de concentration d’ozone en zone urbaine pendant un épisode de pollution 

C’est la raison pour laquelle seules des actions de réduction massives sur les précurseurs parviendront sur le long terme à maîtriser les expositions à l’ozone. La réduction des oxydes d’azote et des composés organiques volatils (NOx et COV) dans des proportions adaptées, est indispensable, sachant que toutefois l’effet sur la concentration n’est pas proportionnel à l’effort de réduction des précurseurs, les phénomènes de chimie atmosphérique étant très complexes

1Impact de la circulation différenciée sur la pollution en ozone. Etude de cas : épisode de pollution du 24 juin au 02 juillet 2019, Atmo Auvergne-Rhône-Alpes, septembre 2019.

2Ozone troposphérique. Etat des connaissances et sensibilité de réductions des émissions de précurseurs et des secteurs d’activité sur les concentrations d’ozone, Atmo Auvergne-RhôneAlpes, juillet 2020.

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