Des modèles numériques de qualité de l’air ont décrit l’étendue des graves impacts négatifs sur la qualité de l’air résultant des incendies de forêt record au Canada en 2023, démontrant que presque tout l’hémisphère Nord, et pas seulement le Canada et le nord des États-Unis, a été touché.
Un article décrivant les résultats a été publié dans la revue Progrès des sciences atmosphériques.
Les incendies de forêt record au Canada en 2023 ont fait la une des journaux du monde entier non seulement pour leur ampleur (la plus grande superficie brûlée dans l’histoire du pays), mais aussi pour la gravité de leur impact sur la qualité de l’air dans ce très vaste pays, et même au plus profond des États-Unis. La fumée des incendies a provoqué des alertes répétées sur la qualité de l’air et même des évacuations dans de nombreux endroits.
Mais on ne savait pas jusqu’où une telle pollution atmosphérique dangereuse avait atteint au-delà du Canada et du nord des États-Unis, et même en Amérique du Nord, la compréhension de la dispersion des polluants les plus nocifs était limitée.
« Il y avait des photographies de New York en juillet dans les médias du monde entier qui montraient la ville piégée dans une brume orange presque irrespirable, comme si elle sortait d’un film dystopique », a déclaré Zhe Wang, auteur principal de l’étude et chercheur au Laboratoire clé d’État de physique de la couche limite atmosphérique de l’Institut de physique atmosphérique (IAP) de l’Académie chinoise des sciences.
« Mais ce que nous savons sur le transport à longue distance des particules signifie que les incendies ont probablement également touché l’Europe et l’Asie. Nous ne savions tout simplement pas dans quelle mesure. »
Le Dr Wang et d’autres chercheurs de l’IAP ont donc entrepris de calculer la portée mondiale complète de cette menace pour la santé publique en utilisant des modèles numériques de qualité de l’air. À l’instar des modèles climatiques, les modèles de qualité de l’air utilisent des techniques mathématiques pour simuler l’impact des réactions météorologiques et chimiques sur la dispersion des polluants atmosphériques.
Pour ce travail, les scientifiques de l’IAP ont utilisé le modèle de chimie des aérosols et de l’atmosphère de l’Institut de physique atmosphérique (IAP-AACM), un modèle informatique développé en interne en tant que module au sein du modèle plus large du système terrestre de l’Académie chinoise des sciences (CAS-ESM). .
Les chercheurs ont découvert que même si le Canada était le plus gravement touché, presque tout l’hémisphère nord était soumis à une baisse significative de la qualité de l’air en raison du transport de polluants par le vent sur de longues distances.
Il y a eu six principaux épisodes de pollution atmosphérique généralisée au cours de la « saison » des incendies de forêt au Canada : du 15 au 22 mai, du 5 au 9 juin, du 24 juin au 1er juillet, du 12 au 19 juillet, du 17 au 15 août et du 17 au 22 août. Outre le Canada lui-même, le premier épisode de ce type a affecté la qualité de l’air dans le centre-nord des États-Unis. Le deuxième épisode a touché particulièrement durement le nord-est des États-Unis.
Les résultats du modèle correspondent ici aux observations du monde réel. La concentration de particules fines d’un diamètre de 2,5 microns ou moins (appelées PM2,5 – les particules les plus dangereuses, par rapport aux particules plus grosses mais moins nocives d’un diamètre de 10 microns, ou PM10) le 7 juin a été trouvée par 11 sites de surveillance à New York ont atteint le pire niveau de qualité de l’air depuis plus de 50 ans.
Au cours du troisième épisode principal de pollution atmosphérique grave, le modèle a suggéré que les polluants PM2,5 avaient été transportés vers l’Europe, tandis que le quatrième épisode de ce type concentrait sa présence la plus grave dans l’ouest du Canada et dans le centre-nord des États-Unis, une fois de plus. Le cinquième épisode a touché principalement le nord du Canada, tandis que le sixième épisode a touché les régions de la côte ouest et est des États-Unis. En raison du déplacement des incendies de forêt vers le nord, de fortes concentrations de PM2,5 ont été transportées vers la région arctique au milieu et à la fin de l’été.
Des concentrations de PM2,5 supérieures aux lignes directrices de l’Organisation mondiale de la santé sur la qualité de l’air de 15 microgrammes par mètre cube se sont produites principalement en Amérique du Nord, avec plus de 40 jours de pollution dépassant cette limite dans l’ouest et l’est du Canada, ainsi que plus de 10 jours de ce type. sur le nord-est des États-Unis.
Mais en raison des panaches de feux de forêt transportés par les vents dominants d’ouest à travers l’océan Atlantique, de vastes pans d’Europe et d’Asie occidentale, centrale et orientale ont souffert d’une augmentation de ces concentrations. Cela signifiait que les concentrations maximales de PM2,5 dépassaient 1 microgramme par mètre cube dans la plupart des régions de l’hémisphère nord, soit une valeur inférieure aux lignes directrices de l’OMS, mais non sans impact. La concentration de PM2,5 dans la région nord-ouest de la Chine a augmenté pour atteindre environ deux microgrammes par mètre cube.
L’ouest et l’est du Canada ont été les plus gravement touchés, avec des concentrations de PM2,5 supérieures à 150 PM2,5, soit environ dix fois le maximum de l’OMS.
Tout en se concentrant sur la qualité de l’air, les chercheurs ont également utilisé la modélisation informatique pour étudier la répartition mondiale des gaz à effet de serre (GES) produits par les incendies au Canada. Ils ont constaté que la conflagration avait entraîné une augmentation des niveaux de dioxyde de carbone, principalement en Amérique du Nord en mai, ainsi qu’en Europe et dans le nord-ouest de l’Asie en juin. Les concentrations de CO2 liées aux incendies de forêt ont dépassé 0,1 partie par million (ppm) dans la plupart des régions de l’hémisphère nord, à l’exception de l’Asie du Sud-Est, de l’Inde et du sud de la Chine, en juillet, et ont augmenté jusqu’à plus de 0,2 ppm en août.
Cette augmentation des GES due aux incendies a deux conséquences majeures. Premièrement, le fait qu’il provoque un réchauffement accru dans ces régions, en plus du réchauffement climatique existant, augmente la probabilité de conditions similaires à celles qui ont exacerbé les incendies de forêt. En d’autres termes, plus d’incendies de forêt signifient encore plus d’incendies de forêt.
Deuxièmement, le niveau des émissions de gaz à effet de serre liées aux incendies de forêt au Canada en 2023 était plus de deux fois supérieur au plan législatif du pays pour les réductions cumulatives des GES d’origine humaine au cours des dix prochaines années.
« Le plan de réduction des émissions du Canada pour 2030 a été anéanti par une seule année d’incendies de forêt », a déclaré Zifa Wang, auteur correspondant de l’étude.
Plus d’information:
Zhe Wang et al, Problèmes environnementaux mondiaux graves causés par les incendies de forêt record au Canada en 2023, Progrès des sciences atmosphériques (2023). DOI : 10.1007/s00376-023-3241-0