Pollution de l’air (1/2)

Pollution de l’air (1/2)

 

Années 70, déjà le réchauffement climatique…

Climate change laws of the world 2017

L’accroissement exponentiel de la population mondiale au XXème siècle n’est pas dû uniquement aux progrès de la médecine, de l’hygiène et des technologies. L’agriculture a bénéficié de conditions climatiques exceptionnellement propices qui ont favorisé une abondance de nourriture. Ce n’était pas le cas pendant les trois siècles précédents, pendant la ”petite ère glaciaire“, lorsque des fleuves gelaient entièrement en Europe, lorsque les glaciers progressaient. La civilisation a pu se développer dans une période interglaciaire qui dure généralement entre 10 000 et 20 000 ans. La température du globe avait commencé à baisser dans les années 40, en partie à cause des poussières des cheminées d’usines qui filtraient les rayons du soleil. A la fin des années 70, certains climatologues s’interrogeaient sur l’entrée dans la prochaine ère glaciaire. Il était déjà aussi question de l’empreinte de l’humanité sur l’évolution climatique. On avait observé que la température était légèrement plus élevée d’environ 2°C dans les villes et les régions déboisées. L’utilisation massive d’énergie fossile libérait dans l’atmosphère des quantités monstrueuses de gaz carbonique qui pouvait, on le savait, entraîner un réchauffement général du climat terrestre, par un phénomène d’effet de serre. A cette époque, les climatologues établissaient qu’une élévation de la température moyenne du globe de l’ordre de 2 à 3°C équivaudrait à une gigantesque redistribution des équilibres écologiques, avec une restriction des surfaces agricole et un accroissement des zones désertiques. Il était aussi question de fonte des glaces polaires et d’élévation du niveau des mers de plusieurs dizaines de mètres. C’était dans les années 70…

Qu’avons-nous fait pour empêcher que cela n’arrive ? Et bien… rien du tout, au contraire, nous avons fait le nécessaire pour accélérer le phénomène, nous les êtres les plus intelligents de la planète. Conséquence probable de notre aveuglement, la majorité des climatologues qui se sont réunis en 1988 au sein du GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat) pensent que les phénomènes induits par l’émission des gaz à effet de serre vont se poursuivre et s’amplifier et qu’il ne faut plus parler de changement climatique mais de catastrophe climatique annoncée. En décembre 2015 les états du Monde entier se sont réunis pour la vingt-et-unième fois pour faire des déclarations concernant leur volonté d’agir pour le climat (COP 21 à Paris). Peut-être laisserons-nous à nos enfants une planète vivable… en attendant la prochaine ère de glaciation.

La brume arctique

Dans les années 50, des aviateurs qui survolaient la zone ont rapporté l’existence, à chaque printemps, d’une épaisse brume recouvrant l’Arctique. On était pourtant à plus de 6 000 kilomètres des villes polluées d’Europe et d’Amérique du Nord. A la fin des années 70, les scientifiques s’interrogeaient encore sur l’origine anthropique de cette brume. On connaissait déjà le cas des violentes tempêtes de sable du Sahara dont la poussière soulevée à 6 000 mètres d’altitude, pouvait redescendre en Floride ou au Mexique éloignés de 10 000 kilomètres. Les répercussions écologiques de la brume arctique restaient inconnues et certains chercheurs émettaient l’hypothèse que ce phénomène puisse entrainer un réchauffement du climat.

Aujourd’hui, le réchauffement climatique est deux fois plus élevé dans la région arctique que dans le reste du globe. Il a été prouvé que la brume sèche, ce smog brunâtre qui recouvre l’Arctique en hiver et au printemps, est due principalement aux polluants d’origine anthropique massivement émis par les régions tempérées. L’Arctique, qui a longtemps été l’un des endroits les plus propres de la planète, est pollué par un aérosol constitué d’un mélange complexe d’acides (sulfuriques et nitriques), de composés organiques toxiques (herbicides, pesticides, dioxines, PCB…) et de métaux lourds (plomb…). Les niveaux de pollution dans l’Arctique en hiver seraient généralement 10 fois supérieurs à ceux enregistrés au-dessus des zones non industrielles de l’Amérique du Nord. La modélisation de la dispersion atmosphérique a permis de démontrer que cette pollution provient essentiellement des pays d’Europe de l’Est et, dans une moindre mesure, de l’Europe de l’Ouest.

Les effets de la brume sèche sur l’environnement de la zone Arctique restent peu connus. Tout juste a-t-on confirmé que ces aérosols absorbent une fraction de l’énergie en provenance du soleil, contribuant à un réchauffement climatique qui accélère la fonte des glaces. Il y a alors d’avantage d’eaux libres qui absorbent le rayonnement solaire, ce qui contribue à accélérer l’augmentation de température et ainsi de suite. Ce déséquilibre du système glace-océan-atmosphère joue un rôle important dans le réchauffement global du climat (UNESCO). Il semblerait que la brume sèche qui ne cessait de s’amplifier depuis les années 50, se soit stabilisée. La concentration en plomb aurait chuté de moitié depuis 1980, suite à l’élimination du plomb dans l’essence en Europe. Quoi, qu’il en soit, le réchauffement de l’Arctique continue de s’autoalimenter et il est fort probable qu’avant la fin du siècle la banquise ne soit plus un obstacle au transport maritime.

La brune sèche arctique est le parfait exemple de la mondialisation des échanges en matière de pollution. On sait aujourd’hui qu’il n’y aura pas de paradis préservé et que la préservation de la planète doit être envisagée de façon systémique. Les scientifiques avaient donné l’alerte depuis plus près de 40 ans sur le réchauffement climatique et sur l’importance de l’Arctique dans la régulation du climat. Il est peut-être déjà trop tard pour se réveiller…

Le refroidissement de la province du Henan (Chine)

Au milieu du XXème siècle, il était sans doute encore temps de faire quelque chose pour limiter le bouleversement climatique. 1949, lorsque les communistes conquirent la Chine, la forêt recouvrait à peine 5% du territoire chinois et les sols mis à nu étaient soumis à l’érosion (le célèbre Fleuve Jaune doit d’ailleurs son nom au limon de loess jaune). La production agricole sur le sol sablonneux et déboisé de la province du Henan ne permettait pas de produire plus de 200 kg par hectare. Le programme « plantation d’arbres autour de quatre choses » fut alors lancé et une armée d’ouvriers forestier planta des dizaines de milliers d’arbres le long des déserts et des dunes, sur les flancs des montagnes, entre les champs, le long des voies d’eau… L’arbre était devenu une véritable cause nationale et on éduqua la population sur les bienfaits de ces végétaux à la fois abri, combustible, bois de construction, stabilisant des sols… (le régime communiste chinois semblait étrangement plus écologiste qu’humaniste). La superficie des forêts fut multipliée par deux entre 1949 et 1979 pour atteindre 10%, ce qui restait modeste comparé aux 50% de l’Union Soviétique. 3 décennies plus tard, après un reboisement particulièrement efficace, le rendement à l’hectare dans la province du Henan dépassait les 5 tonnes. Les températures estivales avaient baissé de 2,2°C tandis que celles hivernales augmentaient de 2°C. La vitesse du vent était réduite de 30% et l’évaporation de 25%. En 1978, le gouvernement chinois lança un programme écologique gigantesque de création d’une ceinture d’arbres qui doit s’étendre sur 4.500 kilomètres entre le nord et le nord-ouest de la Chine pour tenter de bloquer l’avancée du désert de Gobi. La « Grande Muraille Verte », qui s’étend aujourd’hui sur 260 000 mètres carrés (environ six fois la superficie de la Suisse), devrait être terminée entre 2050 et 2070.

 Aujourd’hui la Chine, l’un des pays les plus pollueurs du Monde, est le seul à avoir augmenté intentionnellement la superficie de ses forêts de façon significative. La reforestation, associée à la croissance des forêts sur les terres agricoles abandonnées dans les anciens pays du bloc soviétiques, a permis d’atténuer à l’échelle mondiale les conséquences climatiques de la déforestation massive pratiquée dans certains pays, notamment au Brésil et en Indonésie. La Grande Muraille Verte, considérée par certains comme étant avant tout un objet de propagande du régime, pose cependant certaines interrogations environnementales. Les arbres et arbustes à croissance rapide qui ont été plantés pourraient absorber de grandes quantités d’eau souterraine, ce qui contribuerait à rendre plus difficile encore la vie dans ces régions arides. De plus, ces forêts artificielles pauvres en essences différentes limitent la biodiversité végétale et animale. Ce manque de diversité expose particulièrement les arbres aux maladies (1 milliard de peupliers furent ainsi détruits en 2000). Mais l’enseignement essentiel de cette histoire est la démonstration de l’importance des forêts sur le climat. Il est plus qu’urgent de stopper la déforestation à grande échelle et de démarrer des programmes ambitieux de reforestation basée sur des essences endémiques. 

La couche d’ozone épargnée

Trou de la couche d'ozone

Trou de la couche d’ozone

La résorption progressive du fameux trou de la couche d’ozone est l’un des rares succès dans le cadre des grandes négociations internationales pour la préservation de l’environnement depuis un demi-siècle. En 1974, le grand public apprenait en même temps l’existence d’une couche d’ozone dans la stratosphère, entre 20 et 40 km d’altitude, et que celle-ci était menacée par les déodorants en aérosols et les réfrigérateurs. L’ozone constitue autour de la planète une couche protectrice qui absorbe une grande partie du rayonnement solaire et en particulier les rayons ultraviolets UVB, les plus dangereux pour les êtres vivants. Ces rayonnements ont la propriété de générer des radicaux libres qui peuvent altérer l’ADN des cellules, accroitre les risques de cancer, affaiblir le système immunitaire… Si les essais nucléaires atmosphériques, réalisés essentiellement sur la période 1951-1962, ont détruit encore la couche d’ozone dans une proportion non négligeable, ce sont les chlorofluorocarbones (CFC) et les halons qui furent tenus pour principaux responsables de la destruction de ce filtre anti-UV essentiel à la vie sur terre. Les CFC, plus connus sous le nom commercial « Fréons » (Du Pont de Nemours), étaient utilisés comme gaz propulseur dans les aérosols ou comme gaz réfrigérant dans les conditionneurs d’air. Ces gaz peu réactifs grimpaient, en quelques décennies, jusque dans la troposphère où ils pouvaient stagner pendant des années avant d’être dissociés par des rayons ultraviolets. Cette destruction entraînait la libération de chlore dont chaque atome pouvait détruire des dizaines de milliers de molécules d’ozone, dans un processus de réaction en chaîne. On estimait alors que la couche d’ozone pouvait être détruite en quelques décennies, ce qui sonnerait le glas de nombreuses espèces vivantes.  Bien entendu, les industriels qui fabriquaient les CFC ont commencé par nier l’évidence scientifique. En 1978, les fabricants canadiens d’aérosols furent les premiers à bannir les CFC. Ils furent rapidement suivis par les allemands, les suédois et les américains. Il faut dire que les industriels ont rapidement mis sur le marché de nouveaux produits pour remplacer les CFC, ce qui a permis de préserver leurs profits. Certains pays restaient septiques sur la dangerosité des CFC et refusaient de prendre des mesures immédiates. Pourtant il fallait faire vite. .. Le trou dans la couche d’ozone découvert en 1985 permit de convaincre les responsables politiques de l’urgence de la situation.

En 1987, 196 pays signèrent le Protocole de Montréal, premier traité environnemental international, qui prévoyait l’interdiction progressive des gaz chlorés (CFC) et bromés (halons) dès 1996 dans les pays développés. Les pays sous-développés ont attendu 2010 pour interdire l’utilisation de la plupart des gaz destructeurs d’ozone. Les résultats ne se firent pas attendre. Dès la fin des années 90, le trou de la couche d’ozone fut stabilisé, puis a commença à se résorber à partir de l’an 2000. L’amélioration s’est poursuivie d’année en année et la concentration atmosphérique en CFC et halons a baissé de 10% à 15% par rapport au pic de la fin des années 1990. Les experts estiment aujourd’hui que la couche d’ozone sera complètement guérie avant 2065 (1)… sauf si les industriels profitent de ce délai pour inventer d’autres produits chimiques susceptibles de détruire à nouveau la couche d’ozone. Les CFC ont été remplacés par des produits de substitution, les HFC (hydrofluorocarbures), bien moins nocifs pour la couche d’ozone, mais puissants gaz à effet de serre. Il ne faudrait pas tomber de Charybde en Scylla et il convient désormais d’être beaucoup plus vigilant sur l’impact environnemental des produits chimiques.

En récompense de leurs travaux, Paul Crutzen, Frank Rowland et Mario Molina se virent attribuer le prix Nobel de chimie 1995 pour leurs travaux ayant permis d’élucider les mécanismes de destruction de la couche d’ozone.

(1) The 2006 Assessment of the Scientific Assessment Panel, publié par l’Organisation météorologique mondiale (OMM) et le Programme des Nations unies pour l’environnement (PNUE).

Pluies acides sans frontières

Dans les années 60, les biologistes suédois s’inquiétaient de la surmortalité des alevins dans leurs lacs. Ils découvrirent que cette mortalité était due aux pluies acides venues des cheminées des usines d’Allemagne et d’Angleterre qui crachaient des tonnes d’oxydes de soufre et d’azote dans l’atmosphère. Pour la pollution, c’était déjà la mondialisation. Le même phénomène fut constaté au Canada et dans le Nord des Etats-Unis, ainsi que dans certaines régions d’Europe et d’Asie. L’OCDE s’est alors mobilisé pour faire adopter en 1979 la convention de Genève sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance (elle n’était pas bloquée aux frontières comme le nuage radioactif de Tchernobyl). La source de cette pollution était clairement identifiée : essentiellement les centrales thermiques et les automobiles. Les cheminées étaient assez hautes pour ne pas polluer les villes à proximité des usines, mais permettaient au dioxyde de de soufre (SO2) et aux oxydes d’azote (NOx) d’atteindre plus facilement les hautes couches de l’atmosphère, d’y être transformés en acides sulfurique et nitrique et de voyager sur des milliers de kilomètres, portés par les vents dominants, avant de retomber en pluies destructrices.

Les effets des pluies acides sont multiples : augmentation de la mortalité des alevins, inhibition de la microflore aquatique (bactéries, microalgues) entrainant une prolifération de champignons parasites, libération de métaux (essentiellement l’aluminium) sous forme de sels (nitrate, sulfate) se retrouvant dans la chaine alimentaire, diminution de la fertilité des sols, destruction des bactéries du genre Rhizobium vivant en symbiose avec les légumineuses, altération de la croissance des arbres (perte des feuilles et épines) et de la reproduction des fougères, mousses et lichens, dégradation de certaines cultures (épinards, soja). L’ensemble de l’écosystème est impacté, en particulier au niveau des lacs, ruisseaux, marécages et autres milieux aquatiques. Différentes stratégies ont été mises en place pour réduire ces pluies acides. La solution à priori évidente était de diminuer la combustion des carburants fossiles au profit des énergies renouvelables, mais il faudra attendre encore quelques décennies pour que cette stratégie commence à être massivement adoptée. L’utilisation de charbons à faibles teneurs en soufre et de dispositifs de désulfuration des gaz de cheminées (laveurs) a permis de réduire les émissions de SO2 (jusqu’à 95%). Concernant les automobiles, les pots catalytiques ont permis de réduire significativement les émissions de NOx. Les résultats de ces efforts ont été tangibles : Les émissions anthropogéniques de dioxyde de soufre qui avaient atteint un pic en 1970 ont diminué significativement depuis le début de ce siècle, essentiellement en Europe et en Amérique du Nord (réduction d’environ 30% depuis 1970). La Chine est aujourd’hui le principal contributeur à cette pollution (30% des émissions globales de SO2), devant l’Inde (Earth Institute – Columbia University).

Les média ne parlent pratiquement plus du phénomène des pluies acides, alors que c’était le sujet à la mode au début des années 80. Le problème n’a pas été définitivement réglé pour autant, mais il y a eu entre-temps l’affaire de la dégradation de la couche d’ozone polaire, avant que la presse, les politiques et l’opinion publique se focalisent sur l’effet de serre et le réchauffement climatique… Même la défense de l’environnement est devenue un phénomène de mode.

Note : C’est le chimiste écossais Robert Angus Smith qui a décrit pour la première fois en 1852 la relation entre les « pluies acides » et la pollution atmosphérique à Manchester.

Mexico, ville la plus polluée du Monde

Pollution à Mexico

Pollution à Mexico

En 1981, Mexico abritait 1 mexicain sur 5 et 80% de l’industrie du pays. Cette ville tentaculaire typique du Tiers-Monde, avec son centre-ville élégant entouré de bidonvilles, attirait chaque année 800 000 nouveaux habitants, la plupart fuyant la campagne, dans un pays dévasté par un chômage endémique (25%). En plus d’une extrême pauvreté, les habitants de Mexico souffraient d’une très forte pollution de l’air amplifiée par sa position géographique (cuvette formée d’un haut plateau (2240 m) entouré de montagnes (5000 m), une explosion démographique et un nombre croissant de véhicules en circulation. La capitale mexicaine était devenue en 1992 la ville la plus polluée du Monde, principalement à cause d’un trafic routier (75% des polluants) en continuelle augmentation (4 millions de véhicules par jour) et de l’activité industrielle en plein essor (60 000 entreprises). Cette pollution de l’air qui a des conséquences dramatiques pour la population était considérée comme directement responsable de 4 000 décès par an, en particulier des enfants, si bien que Mexico a obtenu en 1998 le titre de « ville la plus dangereuse du monde pour les enfants ». Le gouvernement mexicain a lancé dans les années 90 les programmes d’amélioration de la qualité de l’air PIICA et PROAIRE, basés essentiellement sur une régulation du trafic routier (interdiction en alternance de circuler) et un contrôle plus strict de la qualité des véhicules. Mexico a aussi fermé les usines les plus polluantes, développé les transports en commun, mis en place un système de partage de bicyclette… Ces mesures ont permis de diminuer significativement les émissions de plomb, de monoxyde de carbone (-79 % en 25 ans) et d’anhydride sulfureux, mais les taux d’ozone (-33% en 25 ans) et de PM10 (particules fines de taille inférieure à 10 µm) reste encore largement au dessus des normes de qualité de l’air.

A la fin des années 70, le nombre de vies perdues à cause de la pollution de l’air n’était pas encore bien défini, car il était difficile de prouver la relation de causalité. Les effets de la pollution à long terme étaient insidieux, mais tout laissait à penser qu’ils devaient être bien plus désastreux que ce que prétendaient les statistiques officielles. Au niveau mondial, la pollution de l’air dans les grandes villes s’est aggravée au cours de ces 4 dernières décennies. Selon un article paru en 2019 dans la revue European Heart Journal (« Cardiovascular disease burden from ambient air pollution in Europe reassessed using novel hazard ratio functions »), cette pollution tuerait chaque année dans le monde plus de 8,8 millions de personnes (2015), dont 2,8 millions en Chine et 0,8 million en Europe. C’est plus que le tabac, trois fois plus que sida, tuberculose et paludisme réunis, 15 fois plus que les guerres… Ce sont les populations des pays pauvres ou en voie d’industrialisation rapide qui souffrent le plus de la pollution (92 % des décès), notamment la Chine, l’Inde, le Pakistan et le Kenya. Une étude de l’OMS a classé en 2015 New Delhi comme la ville la plus polluée du monde et 13 villes parmi les 15 les plus polluées sont situées soit en Inde, soit au Pakistan, deux pays en pleine expansion économique et démographique.

Les industriels et les gouvernements ont toujours voulu faire croire aux citoyens que la pollution est une conséquence inévitable du développement économique, un “mal pour un bien”. Ils oublient simplement de prendre en compte le poids économique des malades et des morts prématurées liées à cette pollution (maladies cardiaques, AVC, cancer du poumon, broncho-pneumopathie chronique obstructive…), qui représenterait, selon The Lancet, plus de 3 900 milliards d’euros (6,2 % de la richesse économique mondiale).

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