Cet article fut originalement publié en anglais en août 2019 dans le magazine de WSP

La présence de contaminants dans l’air des milieux bâtis est un fléau depuis si longtemps que nos villes ne sont plus seulement victimes de la pollution de l’air, mais se transforment aussi en fonction d’elle.

 Comme le faisait remarquer le philosophe Friedrich Engels en 1845, les banlieues cossues d’Angleterre, par exemple, se situent souvent à l’ouest des villes afin d’éviter la pollution que les vents dominants poussent vers l’est. De même, les plus nantis s’installent souvent sur les hauteurs des villes pour profiter d’un air qui est plus pur que celui de la vallée en contrebas.

À l’époque d’Engels, il y avait peu d’analyses scientifiques sur l’air, les contaminants qu’il renfermait et leurs potentiels effets néfastes. Les symptômes de toux et d’essoufflement et la diminution de la durée de vie suffisaient à persuader les gens qu’il fallait éviter de respirer de l’air pollué.

Aujourd’hui, tandis que nous disposons de données sur le sujet, la situation n’est guère réjouissante. Les chiffres sont impressionnants : selon l’Organisation mondiale de la santé, près de 91 % de la population mondiale respire de l’air dont la qualité ne répond pas aux objectifs fixés. Pour les citadins, c’est encore pire : la pollution des villes en développement est jusqu’à 15 fois plus élevée que les niveaux recommandés. La mauvaise qualité de l’air cause 4,2 millions de décès prématurés chaque année en raison de problèmes de santé tels que des maladies cardiaques, des accidents vasculaires cérébraux, des insuffisances respiratoires et des cancers.

La pollution provient de nombreuses sources et revêt différentes formes (voir la section « Quel est le problème? » ci-dessous). Les polluants qui sont le plus souvent mesurés dans l’air sont les oxydes d’azote (NOx) et les particules fines dont le diamètre est inférieur à 2,5 microns (PM2,5), tous deux issus de la combustion. Fondamentalement, la solution semblerait simple : il suffirait d’empêcher les pollueurs de polluer. Or, dans la pratique, les choses se compliquent. Il est rarement évident de pouvoir déterminer quels polluants sont émis par quoi, par exemple.

« Même quand on mesure la pollution au niveau d’une simple sortie de toit, il faut savoir ce qu’on cherche, et ce n’est pas toujours évident, explique Lisa Ramsay, spécialiste de la qualité de l’air chez WSP et chercheuse à l’Université de KwaZulu-Natal en Afrique du Sud. On étudie les procédés en jeu, on déduit quels polluants ils pourraient produire, puis on les mesure. Une fois qu’on sait ce qu’on cherche, on peut formuler des recommandations pour modifier les procédés afin de réduire la production de polluants ou proposer des mesures d’atténuation comme des filtres à particules ou des épurateurs pour les gaz indésirables. »

QUEL EST LE PROBLÈME? LES PRINCIPAUX POLLUANTS, LEURS SOURCES ET LEURS INCIDENCES

C’est une approche logique et efficace. Il est difficile, mais important de l’appliquer à toute une ville, car il y a tant de sources de pollution potentielles qu’on est tentés de faire des hypothèses non fondées sur ce qui pollue le plus. « La circulation routière est souvent vue comme l’activité la plus polluante, en partie parce que nous pouvons physiquement voir la pollution sortir des pots d’échappement et parce que nous utilisons tous la voiture et donc nous sentons tous responsables. Il faut toutefois remettre les choses en contexte. En Inde, la circulation routière ne représente, au total, qu’une des cinq principales sources de pollution; la combustion de charbon est bien plus polluante. »

Il est important de ne pas faire de généralité sur la circulation routière, ajoute-t-elle. « Ce ne sont pas les automobiles qui fonctionnent à l’essence qui polluent le plus. Elles émettent encore des oxydes d’azote (NOx) et du monoxyde de carbone (CO), mais moins qu’avant l’existence des catalyseurs et moins aussi que la plupart des moteurs au diesel. Les gros véhicules qui fonctionnent au diesel, comme les camions et les bus, sont les principaux émetteurs de particules sur la route. »

Il est sans doute encore souhaitable d’inciter les gens à moins utiliser la voiture. Cela allégera la congestion et réduira le réchauffement climatique mondial en diminuant l’empreinte carbone des villes. Toutefois, pour réduire les NOx et la pollution aux particules, il pourrait y avoir des moyens plus faciles et des objectifs plus pertinents, comme en réglementant la conception des moteurs d’autobus.

Comme le dit Lisa Ramsay, il s’agit de bien cerner le problème : « Il y a autant de confusion sur le réchauffement climatique mondial et la couche d’ozone que sur la pollution liée au réchauffement climatique. On comprend mal, par exemple, comment gérer les émissions de dioxyde de carbone (CO₂) et de carbone CO. »

À titre informatif, le CO₂ est un important gaz à effet de serre, mais pas un polluant majeur, car il n’a pas d’effets néfastes en soi. En revanche, le CO qui est produit par les machines, comme les véhicules et les chaudières à gaz, est un polluant qui a bel et bien des incidences sur la santé.

« Il n’est pas rare que les échéanciers concernant la réduction des gaz à effet de serre et la gestion de la pollution de l’air entrent en conflit, explique Lisa Ramsay. Les systèmes de filtration des émissions réduisent les particules, mais peuvent consommer beaucoup d’énergie. Par ailleurs, le fait de brûler du méthane dans les sites d’enfouissement pour créer de l’énergie favorise la réduction du réchauffement climatique mondial, mais il émet dans l’air des polluants qui ont une incidence sur la santé, comme le dioxyde de soufre (SO₂) et les oxydes d’azote (NOx), pendant le processus de génération d’énergie. »

 Météorologue de formation, Lisa Ramsay souligne qu’il est crucial de gérer le réchauffement climatique mondial. Elle ajoute : « Si vous vivez dans une ville très polluée, comme c’est le cas de millions de personnes, surtout dans les pays en voie de développement, alors la pollution a déjà de graves effets sur votre santé. On pourrait considérer que ce sont les classes aisées, celles qui respirent l’air le plus pur, qui ont le loisir de se pencher sur la réglementation entourant les changements climatiques. » Dans de nombreux pays et juridictions, les budgets alloués à la gestion des gaz à effet de serre et de la pollution sont souvent gérés séparément. « Il est pourtant essentiel de gérer ces problèmes ensemble pour trouver des solutions concluantes à ces deux enjeux. »

L’histoire regorge d’exemples récents de politiques destinées à réduire les émissions de CO₂ pour éviter leurs effets néfastes sur la qualité de l’air. La plus connue est le protocole de Kyoto, un accord signé en 1997 par l’Union européenne pour lutter contre les changements climatiques. À l’époque, les automobilistes ont été encouragés à changer leurs voitures à essence pour des voitures au diesel, car ce dernier carburant offrait un meilleur kilométrage par litre, ce qui permettait de réduire les émissions de CO₂. C’était vrai, mais cela ne tenait pas compte du fait que les moteurs au diesel polluent bien plus que ceux à l’essence. Comme le fait remarquer John Gallagher, un expert en qualité de l’air du Trinity College de Dublin : « De nombreuses décisions sont prises sans penser aux conséquences. Pendant la crise financière, en Irlande, le diesel a connu un fort engouement, même si on savait pertinemment qu’il était plus polluant que l’essence. Cela a entrainé un important pic d’émissions de NOx. »

Le récent scandale du « dieselgate » a révélé que Volkswagen avait volontairement faussé les résultats des émissions mondiales de ses moteurs au diesel. On s’est alors aperçu que l’instauration de la politique sur le diesel n’avait fait qu’empirer la situation. Les moteurs au diesel qui sont dotés de filtres conformes à la politique émettent maintenant autant de polluants que les moteurs à essence, mais on estime que la plupart des voitures qui fonctionnent au diesel en Europe produisent plus de particules d’oxydes d’azote, soit 30 % plus en moyenne que les voitures équivalentes qui fonctionnent à l’essence.

Pour Barny Evans, cela montre qu’on a tendance à miser sur la réglementation de la construction pour atténuer les émissions de CO₂ et sur la gestion de la circulation routière pour réduire la pollution, alors qu’en réalité, ces deux enjeux jouent un rôle dans les émissions et la pollution. « C’est étonnant, dans toute stratégie visant la qualité de l’air ou presque, on met l’accent quasi exclusivement sur les véhicules, explique-t-il. Bien sûr, il est important de régler des problèmes liés à la circulation routière, mais il y a des limites. Pour le moment, aucune solution réaliste ne permet de remplacer les camions à moteur diesel qui livrent de la marchandise dans nos villes. Dans n’importe quel graphique représentant les émissions d’oxydes d’azote en ville, en principe, 30 % des émissions proviennent des chaudières au gaz commerciales qui alimentent les commerces et les résidences en chauffage et en eau chaude. »

Il explique qu’alors que l’utilisation du diesel devra être réduite graduellement, à mesure que des solutions de rechange sont trouvées, il serait possible de réglementer presque immédiatement comment chauffer les nouveaux bâtiments. « À Londres, nous construisons 40 000 résidences par année et elles sont presque toutes chauffées au gaz. Avec la technologie des pompes à chaleur, ce n’est pas nécessaire, car les pompes peuvent servir de climatiseurs quand il fait chaud. » Les constructeurs peuvent argumenter que le chauffage au gaz pourrait être interdit dès maintenant. Et effectivement, pour une ville comme Londres, il s’agirait peut-être d’une solution facile à instaurer.

Dans certaines villes, on ne peut pas se permettre de laisser la situation telle qu’elle est. Delhi a fait de grands efforts pour améliorer sa qualité de l’air, mais elle a toujours du mal à se débarrasser de son titre de « capitale la plus polluée du monde ». Dans les années 1990, les tuk-tuks (des pousse-pousses motorisés) ont dû passer d’un moteur diesel à un moteur au gaz naturel comprimé. Tout comme les bus. Un nouveau métro a récemment vu le jour, avec 200 km de voies ferrées, 60 stations et d’autres infrastructures à venir. Delhi a même interdit la vente de feux d’artifice, mais en vain. « J’ai grandi à Delhi, et la pollution y est encore pire maintenant qu’il y a 20 ans, explique Snigdha Jain qui travaille dans l’équipe chargée de l’analytique des villes durables de WSP Londres. On a cru que le métro allait vraiment aider. Pourtant, même si les trains sont pleins, cela n’a presque fait aucune différence. »

Les efforts de Delhi pour réduire la circulation routière ont porté leurs fruits, dans une certaine mesure, puisque les émissions qu’elle génère ont diminué par rapport au pic atteint dans les années 1990. La ville est en partie victime de son succès. « En raison de la croissance économique, la pollution continue d’empirer. De plus, la municipalité ne contrôle pas certaines sources de pollution, comme le brûlage des chaumes qui a lieu au nord, dans la région du Punjab. La fumée se retrouve happée par le smog très dense de la ville en hiver. »

Delhi doit envier les accomplissements d’autres villes. En Espagne, Vitoria-Gasteiz a réussi à réduire la pollution de l’air de 67 % en misant sur la réglementation de la construction, la régulation de la circulation routière et le verdissement urbain. Montréal a elle aussi réussi à réduire ses émissions de 54 %.

« Les gens qui peuvent quitter Delhi le font, souvent pour s’installer dans les nouveaux quartiers commerciaux polyvalents qui ne cessent de fleurir en banlieue, ce qui permet de réduire les déplacements vers le centre, explique Snigdha Jain, mais cela se fait de manière organique, pas dans le cadre d’une stratégie gouvernementale. »

L’expérience de Delhi montre que les villes sont des milieux dynamiques qui évoluent rapidement, que les maires et les urbanistes essaient de contrôler, autant que possible, sans jamais y parvenir totalement. C’est le cas des métropoles du monde, mais aussi des villes dans les pays en voie de développement. Le comté de Riverside, par exemple, profite de tous les avantages de la réglementation écologique efficace mise en place par l’État de la Californie. Et pourtant, il ne parvient généralement pas à répondre aux normes de qualité de l’air du pays, en partie en raison des courants d’air qui voyagent à partir des ports dynamiques de Los Angeles et de Long Beach vers les terres.

« Il y aura toujours des villes où la situation sera plus difficile en raison de leurs infrastructures industrielles ou de leurs conditions atmosphériques particulières, explique Alice Lovegrove, directrice nationale du service chargé de la qualité de l’air chez WSP États‑Unis. Dans ces villes, il est encore plus important de bien comprendre d’où vient la pollution. On a besoin d’analyses et de modélisations perfectionnées pour bien saisir en quoi la pollution affecte les habitants. »

Comme Lisa Ramsay, Alice Lovegrove explique qu’il est important de mettre en place des stratégies personnalisées et éclairées : « Il n’y a pas une solution universelle pour tout régler. Si vous avez trop d’ozone dans l’air, vous devriez chercher à réduire les oxydes d’azote, car ils encouragent sa formation. Si ce sont les particules polluantes qui vous posent problème, alors vous pourriez mettre l’accent sur les chantiers de construction, la poussière qu’ils produisent et les moteurs diesel qui y sont utilisés. »

Les villes qui se battent pour endiguer leurs problèmes de pollution ne doivent pas se décourager. Même si le métro de Delhi n’a pas résolu les problèmes de pollution de la ville, la situation serait sans doute pire aujourd’hui s’il n’existait pas. Et comme Alice Lovegrove le fait remarquer, on peut toujours faire plus. « Une fois qu’on a cueilli les fruits les plus accessibles d’un arbre, il faut continuer à chercher. Lorsqu’on dispose de données précises, on peut toujours déterminer ce qu’il nous reste à faire pour mettre en œuvre l’intervention qui va vraiment nous aider à repousser les limites de notre stratégie en matière de qualité de l’air. »