Une carte de la pollution par aérosols en Europe peut servir la santé publique

La bonne qualité de l’air est un facteur décisif pour notre santé. Les aérosols, également appelés particules fines ou poussières fines, peuvent s’avérer nocifs pour celle-ci, entre autres parce que ces particules en suspension peuvent pénétrer profondément dans nos poumons. Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), la pollution atmosphérique cause chaque année la mort de 7 millions de personnes. Si l’on veut prendre des mesures utiles pour améliorer la qualité de l’air, il est essentiel d’identifier les principales sources d’aérosols.

Sous la direction de l’Institut Paul Scherrer PSI, des chercheurs viennent de dresser une carte des sources d’aérosols en Europe. Pour ce faire, ils ont évalué les données recueillies sur 22 sites dans toute l’Europe, en ville comme dans les zones rurales. Ils ont identifié les principales sources d’aérosols organiques – aussi bien d’origine naturelle qu’anthropique – et leurs variations au cours des journées, des mois et des saisons.

«Pour la recherche dans le domaine de la qualité de l’air, c’est une percée importante, relève Imad El Haddad, directeur du Laboratoire de chimie de l’atmosphère ad intérim au PSI et coauteur de l’étude. Nos données peuvent être désormais utilisées pour améliorer les modèles de la qualité de l’air.» Les épidémiologistes utilisent ces modèles pour déterminer les sources d’aérosols qui présentent les risques les plus importants pour la santé. «A partir de là, les décideurs politiques pourraient prendre des mesures ciblées afin de réduire les aérosols les plus nocifs», souligne encore le chercheur.

Combustion et trafic

Bien que la composition des particules fines variait d’un site à l’autre, les chercheurs ont identifié une source principale de pollution par aérosols: le chauffage des habitations avec des combustibles solides comme le bois ou le charbon.

«Lorsque l’on utilise des bûches, des pellets, du charbon ou, comme dans certains pays, de la tourbe pour chauffer des logements, cela dégage beaucoup de particules fines dans l’atmosphère qui sont nuisibles pour la santé de la population locale, explique Gang Chen, chercheur spécialiste des aérosols au PSI et premier auteur de la nouvelle publication. A la différence des centrales soumises à des normes et des systèmes de filtrage stricts, dans la plupart des pays européens, y compris en Suisse, les émissions des chauffages domestiques n’obéissent pas à des règlementations suffisamment sévères.» Dans les zones rurales des Alpes, par exemple, de nombreuses maisons sont encore chauffées avec des combustibles solides. «Le bois est un matériau naturel, rappelle Gang Chen, qui travaille dans le groupe de recherche sur la chimie des phases gazeuse et particulaire sous la direction d’André Prévôt, également directeur de cette étude. C’est probablement la raison pour laquelle de nombreuses personnes ne sont pas conscientes de la nocivité de la combustion du bois.» Les chercheurs espèrent sensibiliser davantage le public aux effets du chauffage résidentiel sur la qualité de l’air avec leurs travaux.

Le trafic est une autre source importante de particules. Alors que les gaz d’échappement émis par le trafic routier sont soumis depuis les années 1990 à des normes strictes, il faudrait également se pencher davantage sur les autres émissions telles que l’abrasion des pneus et des freins, concluent les chercheurs.

Protocole standardisé: un modèle pour une utilisation mondiale

Les données pour la nouvelle publication proviennent de 22 stations de mesure, réparties sur tout le continent européen dans 14 pays, auxquelles différentes universités et instituions exploitent chacune leurs propres stations de mesure d’aérosols. Les chercheurs du PSI ont mis au point un protocole standardisé qui permet d’évaluer les données et d’identifier les sources d’aérosols. L’étude est le principal résultat du projet international Chemical On-Line cOmpoSition and Source Apportionment of fine aerosoL (COLOSSAL) et, de ce fait, la publication dans la revue spécialisée est cosignée par 70 chercheurs.

D’autres infrastructures de recherche de l’UE, établies depuis de nombreuses années, ont joué également un rôle décisif. Parmi elles, l’Aerosols, Clouds, and Trace gases Research InfraStructure Network (ACTRIS). «ACTRIS et d’autres infrastructures de recherche paneuropéennes constituent le point de départ de notre recherche et fournissent des données à long terme de grande qualité sur les composants à courte durée de vie dans l’atmosphère, qui sont pertinents pour notre climat régional et la santé publique», détaille Imad El Haddad. En plus de fournir des informations importantes pour les décideurs politiques, ces infrastructures sont également à la base de plusieurs programmes de recherche européens comme, par exemple, le programme Research Infrastructures Services Reinforcing Air Quality Monitoring Capacities in European Urban & Industrial AreaS (RI-URBANS).

Les chercheurs espèrent que leur publication actuelle sera vue comme la première pierre d’une mission mondiale. «Nous avons montré pour l’Europe que notre protocole standardisé d’évaluation des données fonctionne, relève Gang Chen. Des chercheurs peuvent désormais le reprendre partout dans le monde. Le PSI est le leader mondial de ces travaux qui nous permettent d’attribuer les aérosols mesurés à leurs sources. Nous aimerions étendre notre protocole afin d’obtenir des cartes d’aérosols du monde entier.»

Par ailleurs, les chercheurs espèrent que ces données pourront bientôt être collectées et analysées en temps réel. «Cela permettrait d’établir directement l’efficacité de mesures de réduction des particules fines», explique Gang Chan.

Elaborer des valeurs indicatives plus efficaces

Actuellement, l’OMS exige que la quantité totale d’aérosols dont le diamètre est inférieur à 2,5 micromètres ne dépasse pas 5 microgrammes par mètre cube d’air. Cette valeur, l’OMS l’a redéfinie récemment: auparavant, elle était de 10 microgrammes par mètre cube. «Toutefois, ces deux valeurs sont dépassées pratiquement partout, souligne Imad El Haddad. Si l’on fixe la nouvelle valeur de 5 microgrammes par mètre cube, alors 99% des gens vivent dans des zones où cette norme n’est pas remplie actuellement. En Suisse, on a tout de même atteint il y a quelques années des valeurs inférieures à 10 microgrammes par mètre cube d’air grâce aux efforts consentis pour réduire les particules fines.»

Pour faire avancer plus efficacement l’amélioration de la qualité de l’air, on pourrait à l’avenir abaisser davantage les valeurs limites pour les aérosols les plus nocifs que pour les autres, argumentent les chercheurs. Gang Chen ajoute: «En fin de compte, il s’agit de sauver des vies humaines. Nos données contribuent à fixer les bonnes priorités en matière de qualité de l’air.»

Texte: Institut Paul Scherrer/Laura Hennemann