La qualité de l’air en Europe s’est considérablement améliorée au cours des deux dernières décennies, selon une étude

Une étude menée par l’Institut de Barcelone pour la santé mondiale (ISGlobal) a estimé de manière cohérente les concentrations ambiantes quotidiennes de PM2,5, PM10, NO2 et O3 dans un vaste ensemble de régions européennes entre 2003 et 2019, sur la base de techniques d’apprentissage automatique. L’objectif était d’évaluer la fréquence des jours dépassant les directives 2021 de l’Organisation mondiale de la santé (OMS) pour un ou plusieurs polluants, appelés « jours d’air impur ».

L’équipe de recherche a analysé les niveaux de pollution dans plus de 1 400 régions de 35 pays européens, représentant 543 millions de personnes. Les résultats, publiés dans Communications naturellesmontrent que les niveaux globaux de particules en suspension (PM2,5 et PM10) et de dioxyde d’azote (NO2) ont diminué dans la plupart des régions d’Europe.

En particulier, les niveaux de PM10 ont diminué le plus au cours de la période d’étude, suivis par le NO2 et les PM2,5, avec des diminutions annuelles de 2,72 %, 2,45 % et 1,72 % respectivement. En revanche, les niveaux d’O3 ont augmenté chaque année de 0,58 % dans le sud de l’Europe, ce qui a presque quadruplé le nombre de jours d’air impur.

L’étude a également examiné le nombre de jours pendant lesquels les limites pour deux polluants ou plus ont été dépassées simultanément, une confluence connue sous le nom de « journée composée d’air impur ». Malgré les améliorations globales, 86,3 % de la population européenne a encore connu au moins un jour d’impureté chimique par an au cours de la période d’étude, les PM2,5-NO2 et PM2,5-O3 apparaissant comme les combinaisons de composés les plus courantes.

Les résultats mettent en évidence les améliorations significatives de la qualité de l’air en Europe, suivies par la baisse des PM10 et NO2, tandis que les niveaux de PM2,5 et d’O3 continuent de dépasser les directives de l’OMS dans de nombreuses régions, ce qui entraîne un nombre plus élevé de personnes exposées à des niveaux d’air impur.

« Des efforts ciblés sont nécessaires pour lutter contre les niveaux de PM2,5 et d’O3 et les jours d’impureté associés, en particulier dans le contexte de menaces croissantes liées au changement climatique en Europe », déclare Zhao-Yue Chen, chercheur à ISGlobal et auteur principal de l’étude.

« Notre estimation cohérente de l’exposition de la population aux événements de pollution atmosphérique composée fournit une base solide pour les recherches futures et le développement de politiques visant à répondre aux problèmes de gestion de la qualité de l’air et de santé publique à travers l’Europe », souligne Carlos Pérez García-Pando, professeur de recherche ICREA et AXA à BSC-CNS.

Répartition géographique hétérogène

L’équipe de recherche a développé des modèles d’apprentissage automatique pour estimer les concentrations quotidiennes à haute résolution des principaux polluants atmosphériques comme les PM2,5, les PM10, le NO2 et l’O3. Cette approche basée sur les données crée une image quotidienne complète de la qualité de l’air pour le continent européen, allant au-delà des stations de surveillance dispersées.

Les modèles rassemblent des données provenant de sources multiples, notamment des estimations d’aérosols par satellite, des données atmosphériques et climatiques existantes et des informations sur l’utilisation des terres. En analysant ces estimations de pollution atmosphérique, l’équipe a calculé le nombre annuel moyen de jours pendant lesquels la limite quotidienne de l’OMS pour un ou plusieurs polluants atmosphériques est dépassée.

Malgré l’amélioration de la qualité de l’air, 98,10 %, 80,15 % et 86,34 % de la population européenne vivent dans des zones dépassant les niveaux annuels recommandés par l’OMS pour les PM2,5, les PM10 et le NO2, respectivement. Ces résultats correspondent étroitement aux estimations de l’Agence européenne pour l’environnement (AEE) pour 27 pays de l’UE en utilisant uniquement les données des stations urbaines.

De plus, aucun pays n’a respecté la norme annuelle d’ozone (O3) pendant la haute saison de 2003 à 2019. En ce qui concerne l’exposition à court terme, plus de 90,16 % et 82,55 % de la population européenne vivaient dans des zones où au moins 4 jours dépassaient les directives quotidiennes de l’OMS. pour les PM2,5 et O3 en 2019, tandis que les chiffres pour le NO2 et les PM10 étaient de 55,05 % et 26,25 %.

Au cours de la période d’étude, les niveaux de PM2,5 et de PM10 étaient les plus élevés dans le nord de l’Italie et en Europe de l’Est, tandis que les niveaux de PM10 étaient les plus élevés dans le sud de l’Europe. Des niveaux élevés de NO2 ont été principalement observés dans le nord de l’Italie et dans certaines régions d’Europe occidentale, comme dans le sud du Royaume-Uni, en Belgique et aux Pays-Bas.

De même, l’O3 a augmenté de 0,58 % dans le sud de l’Europe, alors qu’il a diminué ou a montré une tendance non significative dans le reste du continent. En revanche, les réductions les plus significatives des PM2,5 et PM10 ont été observées en Europe centrale, tandis que pour le NO2, elles ont été constatées principalement dans les zones urbaines d’Europe occidentale.

La gestion complexe de l’ozone

La durée d’exposition moyenne et la population exposée à des concentrations d’air impur de PM2,5 et d’O3 sont beaucoup plus élevées que pour les deux autres polluants. Selon l’équipe de recherche, cela met en évidence l’urgence d’un meilleur contrôle de ces polluants et l’importance de répondre à la tendance et à l’impact croissants de l’exposition à l’O3.

L’O3 troposphérique ou troposphérique se trouve dans les couches inférieures de l’atmosphère et est considéré comme un polluant secondaire car il n’est pas émis directement dans l’atmosphère, mais est formé à partir de certains précurseurs, tels que les composés organiques volatils (COV), le monoxyde de carbone ( CO) et les oxydes d’azote (NOx), produits lors des processus de combustion, principalement dans les transports et l’industrie. À des concentrations élevées, l’ozone peut nuire à la santé humaine, à la végétation et aux écosystèmes.

« La gestion de l’ozone présente un défi complexe en raison de sa voie de formation secondaire. Les stratégies conventionnelles de contrôle de la pollution atmosphérique, qui se concentrent sur la réduction des émissions de polluants primaires, pourraient ne pas suffire à atténuer efficacement les dépassements d’O3 et les jours d’impureté associés », déclare Joan Ballester Claramunt, ISGlobal. chercheur et auteur principal de l’étude. « Cependant, lutter contre le changement climatique, qui influence la formation d’ozone par l’augmentation du rayonnement solaire et la hausse des températures, est crucial pour la gestion à long terme de l’ozone et la protection de la santé publique. »

Le défi des épisodes composés

Malgré les améliorations de la pollution atmosphérique, l’équipe de recherche a rapporté que plus de 86 % des Européens ont connu au moins une journée de pollution atmosphérique composée chaque année entre 2012 et 2019, au cours de laquelle plusieurs polluants ont dépassé simultanément les limites de l’OMS.

Parmi ces jours composés, la contribution des jours composés PM2,5-O3 est passée de 4,43 % en 2004 à 35,23 % en 2019, devenant ainsi le deuxième type le plus courant en Europe, ce qui indique une tendance inquiétante. Ils se produisent principalement aux basses latitudes pendant les saisons chaudes et sont probablement liés au changement climatique et à l’interaction complexe entre les PM2,5 et l’O3.

Des températures plus chaudes et un ensoleillement plus intense en été stimulent la formation d’O3 par le biais de réactions chimiques. Par la suite, des niveaux plus élevés d’O3 accéléreront l’oxydation des composés organiques présents dans l’air. Ce processus d’oxydation entraîne la condensation de certains composés oxydés, formant de nouvelles particules PM2,5.

De plus, le changement climatique augmente la probabilité d’incendies de forêt, ce qui augmente encore les niveaux d’O3 et de PM2,5. « Cette interaction complexe crée une boucle néfaste, soulignant la nécessité urgente de lutter simultanément contre le changement climatique et la pollution de l’air », explique Ballester Claramunt.