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Origine des polluants

Emiss blackcarboneLe Black Carbon (BC), appelé également carbone suie ou encore carbone noir, est un polluant à très courte durée de vie, de quelques jours à quelques semaines, qui est émis lors de la combustion incomplète des combustibles fossiles et de la biomasse. Les secteurs les plus émetteurs sont le transport, en particulier les véhicules diesel, et le chauffage.

Le black carbon appartient à la catégorie des particules fines. Deux caractéristiques le distinguent des autres polluants : c’est un composé constitué de carbone (C) et sa couleur noire absorbe le rayonnement lumineux. Il appartient à la sous-catégorie des particules fines dont le diamètre est inférieur à 2,5 µm (PM2,5), son diamètre étant d’ailleurs en général inférieur au micron.

Le BC a donc un impact tant sur les changements climatiques que sur la qualité de l’air et donc la santé.

Effet du polluant 

Impact du black carbon sur le réchauffement climatique

Les particules en suspension dans l’atmosphère (aérosols) ont la faculté de diffuser et d’absorber le rayonnement solaire à des degrés divers, assez mal connus. Grosso modo, la diffusion vers le haut entraîne un refroidissement du climat, l’absorption s’accompagne d’un réchauffement. Le BC, par sa couleur noire, a la particularité d’absorber la lumière (solaire). Il contribue ainsi au réchauffement climatique. Il se distingue cependant des gaz à effet de serre qui absorbent le rayonnement thermique émis par le sol et ont un temps de vie plus long (100 ans pour le CO2). Il est ainsi considéré comme un polluant climatique à court durée de vie.

Par ailleurs, en se déposant sur la neige ou la glace, le BC contribue à en accélérer la fonte. Les régions polaires sont donc particulièrement sensibles au BC. À cet égard, bien que la contribution du secteur maritime aux émissions de black carbon soit considérée comme secondaire, du fait des nouvelles routes maritimes qui s’ouvrent dans l’Arctique en raison des changements climatiques, la contribution relative du secteur dans ces régions est une source d’inquiétude.

Le BC n'est jamais émis seul et peut notamment être émis avec des composés qui refroidissent l'atmosphère. Dès lors, le bilan radiatif global est difficile à établir. Dans le dernier rapport du GIEC, le pouvoir radiatif du BC sur la glace et la neige est estimé à 0.04 (0.02 to 0.09) W m–2. Le Programme des Nations Unies pour l’environnement et l’Organisation météorologique mondiale ont estimé que réduire les émissions de polluants climatiques à courte durée de vie de certaines sources clés comme le transport, l’agriculture, les déchets, l’industrie et les foyers de cuisson pourrait réduire le réchauffement de 0.5°C en 2050.

Impact du black carbon sur la qualité de l’air et la santé.

Les impacts du black carbon sont rarement étudiés isolément, car les études se concentrent davantage sur les particules fines PM2,5 qui couvrent le BC. Deux caractéristiques le rendent toxiques. Tout d’abord, en tant que particule fine, le black carbon a la propriété de s’infiltrer profondément dans l’appareil respiratoire et de passer dans le sang. Il a donc une incidence sur les maladies respiratoires/cardio-vasculaires et les cancers. Ensuite, le black carbon est toujours associé à des composés organiques et peut également être associé à des composés métalliques susceptibles d’avoir des propriétés cancérigènes.

Dans son dernière rapport sur la qualité de l’air, l’Agence Européenne pour l’Environnement estime que les PM2,5 (particules fines d’une taille inférieure à 2,5 µm) ont entraîné 436.000 décès prématurés  Premature deaths are deaths that occur before a person reaches an expected age. This expected age is typically the age of standard life expectancy for a country and gender. Premature deaths are considered to be preventable if their cause can be eliminated. Years of life lost (YLL) are defined as the years of potential life lost owing to premature death. It is an estimate of the average years that a person would have lived if he or she had not died prematurely. YLL take into account the age at which deaths occur, giving greater weight to deaths at a younger age and lower weight to deaths at an older age. It gives, therefore, more nuanced information than the number of premature deaths alone.dans l’UE en 2013. En Belgique, pour la même année, ce chiffre est de 10.050.

Inventaires et mesures

Les émissions du BC sont calculées comme un pourcentage des émissions des particules fines. Les émissions de BC ne peuvent donc pas être plus élevées que celles des PM2,5.

La Belgique (et donc la Wallonie) rapporte ses inventaires de BC depuis février 2015 (donc en février 2016 sur les émissions 2000-2014). Même si on observe une forte diminution, en particulier grâce à la pénétration de plus en plus importante des filtres à particules dans le parc des véhicules diesel, le secteur du transport routier représente le secteur le plus problématique suivi par le résidentiel. 

 Emiss blackcarbonegraph

 

En Wallonie, trois stations télémétriques mesurent en continu les concentrations de BC dans l’air ambiant à Charleroi, Herstal et Vielsalm. Les deux premières sont situées dans des environnements urbain et industriel, et la troisième est une station de fond rural. En 2016, les concentrations moyennes annuelles sont respectivement de 1.47, 1.34 et 0.44 µg/m³. Une station de mesure sera également prochainement installée dans le centre de Namur.

Par ailleurs, en plus de ces stations fixes, deux campagnes de mesures mobiles ont eu lieu en Wallonie entre 2014 et 2017 : l’une près du Grognon à Namur et l’autre à Liège dans le cadre du projet Extracar de l’Issep. Ces campagnes ont été réalisées à pied et à vélo à l’aide d’analyseurs portables et ont permis de cartographier et d’identifier plus finement les hotspots de pollution au BC.

Le BC constitue un très bon indicateur des sources de pollution locale. Grâce aux mesures optiques de certains analyseurs BC, il est possible de retracer l’origine de la pollution (transport ou chauffage).

Réglementation – absence d’objectif spécifique

En décembre 2016, une nouvelle directive été adoptée : la directive 2016/2284/UE concernant la réduction des émissions nationales de certains polluants atmosphériques. Elle abroge et remplace la directive 2001/81/CE. Elle ne fixe plus de plafonds d’émissions (chiffres absolus), mais des objectifs de réduction (chiffres relatifs) pour 2020 et 2030 par rapport à 2005 pour 5 polluants. Par rapport aux polluants visés par la première directive NEC, des objectifs relatifs aux particules fines (PM2,5) ont été ajoutés afin d’améliorer la protection de la santé. La directive pointe également le BC comme étant un polluant important à prendre en compte dans ces PM2,5, mais ne fixe pas d’obligation de réduction spécifique. En plus des plafonds, elle impose aux Etats membres de définir, pour le 1er avril 2019, un Programme national de lutte contre la pollution atmosphérique. Dans ce contexte, il leur est demandé d’accorder la priorité au BC dans le cadre des mesures de réduction des particules fines. Elle incite en particulier les Etats membres à réduire les émissions de ce polluant émis lors du brûlage des résidus agricoles (interdiction de brûlage et/ou mise en place de bonnes pratiques de gestion de résidus agricoles permettant d’éviter cette pratique).

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