La lutte contre les changements climatiques devrait aussi avoir des effets bénéfiques en matière de réduction de la pollution atmosphérique. C'est ce qu'a expliqué mardi 23 septembre l'Institut national de l'environnement industriel et des risques (Ineris) qui a incorporé des données relatives à la lutte contre les changements climatiques dans un modèle combinant la chimie atmosphérique et le transport des polluants par les masses d'air.
Par ailleurs, bien que coûteuse, la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) s'avère rentable au regard des économies liées à la réduction de l'impact sanitaire des polluants atmosphériques.
Tenir compte du climat pour modéliser la qualité de l'air
Le paradoxe est connu : les émissions polluantes diminuent, mais la concentration en polluant dans l'atmosphère baisse nettement moins vite. Ce phénomène s'explique notamment par l'effet cocktail des précurseurs des polluants et par la non linéarité des phénomènes en cause. De plus, le transport sur longue distance des polluants par le déplacement des masses d'air et les phénomènes météorologiques locaux jouent un rôle non négligeable. Or, ces deux facteurs sont intimement liés aux changements climatiques.
Pour rappel, l'exécutif européen a proposé fin 2013 de réviser la réglementation européenne en matière de qualité de l'air afin d'assurer le respect des objectifs internationaux décidés dans le cadre du protocole de Göteborg pour 2020 et également de réduire, d'ici 2030, de plus de 50% les impacts sur la santé et de 35% la superficie des écosystèmes exposés par rapport à 2005.
Pour évaluer cette politique, l'Ineris a utilisé le modèle Chimere, un modèle de chimie et de transport coréalisé avec l'Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL). Une première évaluation a été réalisée pour la période allant jusqu'à 2030 en tenant compte des plafonds d'émissions proposés par la Commission européenne dans le cadre de la révision de la directive relative aux plafonds nationaux d'émissions (directive NEC). Les polluants concernés sont le dioxyde de soufre (SO2), les oxydes d'azote (NOx), les composés organiques volatils (COV), l'ammoniac (NH3) et les particules fines (PM). Une seconde évaluation, courant jusqu'en 2050, ajoute dans le modèle les données issues du scénario d'atténuation du Global Energy Assessment de l'Agence internationale de l'énergie (AIE), seul scénario de réduction des émissions de GES à fournir une évaluation des émissions des polluants atmosphériques associés.
La directive NEC révisée ne suffira pas
A moyen terme, si les plafonds d'émissions envisagés par l'exécutif européen sont appliqués et respectés, les pics estivaux de pollution à l'ozone devraient être réduits. Mais, paradoxalement, la concentration atmosphérique moyenne annuelle en l'ozone devrait s'améliorer dans les campagnes mais augmenter dans les centres urbains. Il s'agit là d'un effet de la réduction des émissions des oxydes d'azote qui, bien que néfastes pour la santé, limitent la formation de l'ozone. L'effet de titration, c'est-à-dire la destruction de l'ozone par le monoxyde d'azote qui en se combinant avec l'ozone forme du dioxyde d'azote (un gaz néfaste pour la santé) et de l'oxygène, est réduit par les baisses des émissions d'oxydes d'azote. Les concentrations en NOx étant plus fortes en ville, la réduction des concentrations d'ozone y sera moins importante qu'en zone rurale.
En revanche, la nouvelle législation aura un impact positif sur les concentrations de PM, permettant des baisses de concentration allant jusqu'à 10 microgrammes par m3 (µg/m3) d'air. Quant aux pics de pollution, la région parisienne, le Nord-Pas-de-Calais, l'Alsace, le Rhône-Alpes, et la région Provence-Alpes-Côte-d'Azur (PACA) devraient encore souffrir de dépassements des valeurs limites. L'application des nouveaux plafonds d'émissions ne suffira pas.
Une action rentable
A plus long terme, le modèle Chimere montre que l'application de la directive NEC associée à des investissements importants dans les énergies renouvelables aboutirait à de bien meilleurs résultats. Pour mesurer cela, l'Ineris a tenu compte des données climatiques et des émissions de polluants atmosphériques associées aux scénarios au fil de l'eau et de réduction des émissions de GES de l'AIE. Le modèle incorpore en particulier des données relatives à la hausse des températures, qui impacte directement la formation d'ozone, à la modification des courants atmosphériques, qui permettent le transport des polluants sur longue distance, ainsi qu'à l'ozone (qui est aussi un GES) et au carbone suie.
Les résultats obtenus montrent que le scénario de réduction des émissions de GES permet des gains plus sensibles que la seule lutte contre la pollution. S'agissant de l'ozone, l'Ineris a évalué que faute d'action en faveur de la réduction des émissions de GES, les gains en terme de réduction des émissions polluantes seraient annihilés par les impacts des changements climatiques qui favorisent la formation de l'ozone. En revanche, la combinaison des deux politiques donne des résultats nettement plus favorables. Le résultat est à peu près identique pour les particules, à la différence que le scénario sans lutte contre les changements climatique montre une légère amélioration de la qualité de l'air. De même, la synergie des deux actions est moins évidente puisque le surplus d'amélioration de la qualité de l'air dû à la lutte contre les changements climatiques est moins flagrant.
Quant à l'étude coût-bénéfice, elle fait ressortir un gain global pour la société. Certes, en 2050, le surcoût des investissements européens annuels dans les énergies renouvelables sera de l'ordre de 107 milliards (sur un total d'environ 480 milliards), mais les gains en terme de réduction des coûts de la lutte contre la pollution (environ 42 milliards d'euros par an d'économie) et des dépenses de santé (environ 62 milliards d'économie) prendra le dessus. Au global, les cobénéfices induits par les politiques de mitigation du climat compensent les coûts additionnels, pour un total d'environ 3,5 milliards d'euros par an d'ici 2050.
