Des incendies de forêt de plus en plus importants et intenses dans le nord-ouest du Pacifique modifient le schéma saisonnier de la pollution de l’air et provoquent une augmentation des polluants malsains en août, selon de nouvelles recherches. La fumée sape les gains d’air pur, posant des risques potentiels pour la santé de millions de personnes, selon l’étude.
La recherche, dirigée par des scientifiques du National Center for Atmospheric Research (NCAR), a révélé que les niveaux de monoxyde de carbone, un gaz qui indique la présence d’autres polluants atmosphériques, ont fortement augmenté à mesure que les incendies de forêt se sont propagés en août. Les niveaux de monoxyde de carbone sont normalement plus faibles en été en raison des réactions chimiques dans l’atmosphère liées aux changements de la lumière du soleil, et la découverte que leurs niveaux ont bondi indique l’étendue des impacts de la fumée.
« Les émissions des feux de forêt ont tellement augmenté qu’elles modifient le schéma annuel de la qualité de l’air en Amérique du Nord », a déclaré Rebecca Buchholz, scientifique au NCAR, l’auteur principal. « Il est tout à fait clair qu’il y a un nouveau pic de pollution de l’air en août qui n’existait pas auparavant. »
Bien que le monoxyde de carbone ne soit généralement pas un problème de santé important à l’extérieur, le gaz indique la présence de polluants plus nocifs, notamment des aérosols (particules en suspension dans l’air) et de l’ozone troposphérique qui a tendance à se former lors des chaudes journées d’été.
L’équipe de recherche a utilisé des observations satellitaires de la chimie atmosphérique et des inventaires mondiaux des incendies pour suivre les émissions de feux de forêt au cours de la majeure partie des deux dernières décennies, ainsi que la modélisation informatique pour analyser les impacts potentiels de la fumée. Ils se sont concentrés sur trois régions nord-américaines : le nord-ouest du Pacifique, le centre des États-Unis et le nord-est.
Buchholz a déclaré que les résultats étaient particulièrement frappants car les niveaux de monoxyde de carbone ont par ailleurs diminué, à la fois dans le monde et dans toute l’Amérique du Nord, en raison des améliorations des technologies de contrôle de la pollution.
Augmentation des impacts sur la pollution de l’air
Les incendies de forêt ont augmenté dans le nord-ouest du Pacifique et dans d’autres régions d’Amérique du Nord, en raison d’une combinaison de changements climatiques, d’un développement accru et de politiques d’utilisation des terres. Les incendies deviennent un facteur de plus en plus important de la pollution de l’air, d’autant plus que les émissions provenant des activités humaines diminuent en raison de processus de combustion plus efficaces dans les véhicules à moteur et les installations industrielles.
Pour analyser les impacts des incendies, Buchholz et ses collaborateurs ont utilisé les données de deux instruments du satellite Terra de la NASA : MOPITT (Measurements of Pollution in the Troposphere), qui suit en continu le monoxyde de carbone depuis 2002 ; et MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectrometer), qui détecte les incendies et fournit des informations sur les aérosols. Ils ont également étudié quatre inventaires des émissions de feux de forêt, qui s’appuient sur les données MODIS.
Les scientifiques se sont concentrés sur la période allant de 2002, le début d’un enregistrement cohérent et à long terme des données MOPPIT, à 2018, la dernière année pour laquelle des observations complètes étaient disponibles au moment où ils ont commencé leur étude.
Les résultats ont montré une augmentation des niveaux de monoxyde de carbone dans toute l’Amérique du Nord en août, ce qui correspondait à la saison de combustion maximale du nord-ouest du Pacifique. La tendance a été particulièrement prononcée de 2012 à 2018, lorsque la saison des incendies du nord-ouest du Pacifique est devenue beaucoup plus active, selon les inventaires des émissions. Les données de l’instrument MODIS ont révélé que les aérosols ont également montré une tendance à la hausse en août.
Pour déterminer si les niveaux de pollution plus élevés étaient causés par les incendies, les scientifiques ont éliminé d’autres sources potentielles d’émissions. Ils ont constaté que les niveaux de monoxyde de carbone au vent du nord-ouest du Pacifique, au-dessus de l’océan Pacifique, étaient beaucoup plus bas en août, signe que la pollution ne venait pas d’Asie. Ils ont également constaté que la saison des incendies dans le centre des États-Unis et le nord-est ne coïncidait pas avec l’augmentation de la pollution en août, ce qui signifiait que les incendies locaux dans ces régions n’étaient pas responsables. En outre, ils ont étudié une paire d’inventaires des émissions de combustibles fossiles, qui ont montré que les émissions de monoxyde de carbone provenant des activités humaines n’ont augmenté dans aucune des trois régions étudiées de 2012 à 2018.
« Plusieurs sources de preuves indiquent que l’aggravation des incendies de forêt dans le nord-ouest du Pacifique est la cause de la dégradation de la qualité de l’air », a déclaré Buchholz. « Il est particulièrement regrettable que ces incendies compromettent les gains que la société a réalisés dans la réduction de la pollution globale. »
Risques pour la santé humaine
Les résultats ont des implications pour la santé humaine car la fumée des incendies de forêt a été liée à des problèmes respiratoires importants, et elle peut également affecter le système cardiovasculaire et aggraver les résultats de la grossesse.
Buchholz et ses co-auteurs ont utilisé un modèle informatique basé sur le NCAR, le modèle d’atmosphère communautaire avec une composante chimique, pour simuler le mouvement des émissions des incendies du nord-ouest du Pacifique et leur impact sur le monoxyde de carbone, l’ozone et les particules fines. Ils ont exécuté les simulations sur le supercalculateur Cheyenne au NCAR-Wyoming Supercomputing Center. Les résultats ont montré que les polluants pourraient affecter plus de 130 millions de personnes, dont environ 34 millions dans le nord-ouest du Pacifique, 23 millions dans le centre des États-Unis et 72 millions dans le nord-est.
Bien que l’étude n’ait pas approfondi les implications des émissions sur la santé, les auteurs ont examiné les taux de mortalité respiratoire au Colorado pour le mois d’août de 2002 à 2011, par rapport au même mois de 2012 à 2018. Ils ont choisi le Colorado, situé dans la région centrale des États-Unis de l’étude, parce que les taux de mortalité respiratoire dans l’État étaient facilement accessibles.
Ils ont constaté que les décès respiratoires dans le Colorado en août avaient considérablement augmenté au cours de la période 2012-2018, lorsque les incendies dans le nord-ouest du Pacifique, mais pas dans le Colorado, produisaient plus d’émissions en août.
« Il est clair que davantage de recherches sont nécessaires sur les implications pour la santé de toute cette fumée », a déclaré Buchholz. « Nous constatons peut-être déjà les conséquences de ces incendies sur la santé des habitants qui vivent à des centaines, voire des milliers de kilomètres sous le vent. »
Un nouveau modèle saisonnier de pollution émerge de l’évolution des incendies de forêt en Amérique du Nord, Communication Nature (2022). DOI : 10.1038/s41467-022-29623-8