Une Pollution à l’échelle continentale

Un record dedurée

Les effetsmultiplesde l’ozone

n matière de qualité de l'air, il n'existe que deux saisons : l'été et

l'hiver. L'été de la pollution commence le 1er avril et se termine

le 30 septembre. En Ile-de-France, les épisodes d'ozone, liés à

une température élevée et à un fort ensoleillement, n'apparaissent que très

rarement avant le milieu du mois de juin.

En 2003, la première vague de chaleur s'est manifestée précocement, dès la

fin du mois de mai, lors du week-end de l'Ascension, avec un premier

épisode de pollution par l'ozone d'une durée de trois jours. Dès lors,

températures élevées et ensoleillement important ont caractérisé la

météorologie des mois suivants avec, leur étant associés, de fortes

concentrations d'ozone dans l'air.

Au mois de juin les températures maximales journalières sont restées

au-dessus de 22°C et ont franchi fréquemment la barre des 25°C, sans

atteindre des valeurs exceptionnelles comme dans le Sud et l'Est de la

France. Après une brève accalmie début juillet, on a assisté à une seconde

vague de chaleur, la température maximale quotidienne est repassée à partir

du 7 juillet au-dessus de 25°C. La barre des 30°C a même été franchie au

cours de 5 jours avec un maximum de près de 36°C le 15 juillet. Les vents

provenant souvent de l'Europe continentale ont transporté sur la région

parisienne des masses d'air déjà très polluées.

Après une nouvelle accalmie fin juillet, a commencé alors brutalement la

troisième vague de chaleur de l'été : les quinze premiers jours du mois

d'août ont été marqués par une canicule historique touchant la France

entière (15% des villes françaises ont enregistré des températures

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AIRP RIFActualitéN°20 - Décembre 2003

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Canicule et

pollution par

l'ozone :

l'été de tous les

records

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G Vue de l’agglomération parisienne pendant un épisode estivale d’ozone

supérieures à 40°C, Orange arrivant en tête avec 42,6°C) ainsi qu'une

partie de l'Europe (en particulier l'Espagne, l'Italie et le Portugal).

Cette canicule a été provoquée par l'anticyclone des Açores, installé

au-dessus de l'Europe de l'Ouest, et qui s'est prolongé vers le Nord

par de hautes pressions restées bloquées pendant près de deux

semaines et faisant obstacle au passage des perturbations orageuses.

D'après Météo-France, cette situation explique l'arrivée d'air très

chaud et très sec provenant du Sud de la Méditerranée.

Trois vagues de chaleur successives ont marqué l’été

L'exceptionnelle période caniculairede l'été 2003, de par sa durée, sonintensité et son étendue à l'échelle del'Europe, s'est traduite par unepollution par l'ozone sans précédenten Ile-de-France, marquée entreautres par un nombre record de joursoù la procédure d'information etd'alerte a été déclenchée.

Retour sur un été d’un type nouveaupeut-être, en tous cas pas comme lesautres, dont la chaleur éprouvante,l'air de mauvaise qualité et l'ampleurdes conséquences sanitairesresteront tristement dans lesmémoires.

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(voir l’encadré 1 : Le bon ozone , un bouclier fragile). Au

contraire, au niveau du sol, lorsque la concentration

d’ozone augmente, ce puissant oxydant joue alors le rôle

d’un polluant (le mauvais ozone), et peut avoir des effets

néfastes sur les végétaux, certains matériaux (voir encadré2) et sur la santé de l’homme (voir encadré 3).

L’ozone est un polluant dit «secondaire» car il n’est pas

directement rejeté dans l’atmosphère. Il se forme à partir

d’autres polluants, dits «primaires» car directement émis

par des sources de pollution, sous l’action du

rayonnement solaire et en l’absence de vent (qui

permettrait sa dispersion). Les gaz précurseurs de l’ozone

sont principalement les oxydes d’azote (émis par les pots

d’échappement, les centrales thermiques et les procédés

industriels) ainsi que les composés organiques volatils

(hydrocarbures qui proviennent principalement de

l’essence (imbrûlés et distribution), les peintures, les

colles, les solvants et les détachants d’usage domestique et

industriel). Leur transformation chimique en ozone, sous

l’action des rayons UV solaires particulièrement

«efficaces» en période ensoleillée et chaude, fait dire que

l’ozone est un polluant «photochimique». Sa production

massive ne se produit que pendant la période estivale, en

période d’ensoleillement intense. L’ozone n’est pas le seul

polluant photochimique, des PAN (ou nitrates de

peroxyacétyle), des aldéhydes et des cétones, sont entre

autres produits en même temps ainsi que certaines

particules. Ce cocktail de polluants forme ce qu’on appelle

le «smog» (amalgame des termes anglais «smoke» (fumée)

et «fog» (brouillard)). Le «smog» photochimique, ce

brouillard sec, brunâtre et irritant, est particulièrement

persistant au-dessus de certaines grosses métropoles

comme Mexico ou Los Angeles.

La formation des polluants secondaires, tels que ceux que

l’on trouve dans le «smog» photochimique, nécessite un

certain temps (quelques heures) durant lequel les masses

d’air se déplacent sous l’influence des vents dominants.

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Ce qui explique pourquoi les panaches de polluants

secondaires, tels que l’ozone, concernent des territoires

plus étendus que ceux des polluants primaires. La

couronne rurale autour de la région parisienne, lorsqu’elle

se trouve sous le vent de l’agglomération, n’est donc pas

épargnée par la pollution en ozone. Bien au contraire, on

y observe souvent des niveaux plus élevés qu’en plein

Paris. C’est, par exemple, ce qui a été observé lors des

épisodes de juin 2003.

Compte tenu de sa durée de vie, l’ozone est un polluant

qui voyage et qui présente de ce fait plutôt une

problématique régionale que locale. En effet, tout comme

la pollution issue de l’agglomération influence les zones

rurales alentours et au-delà des limites de l’Ile-de-France,

l’agglomération peut, elle-même, subir d’importants

phénomènes d’import d’ozone en provenance d’autres

régions voire d’autres pays (notamment d’Europe du

Nord et de l’Est). La pollution en ozone, locale, s’ajoute

alors à celle, importée, produite à l’échelle continentale.

C’est en particulier ce qui s’est passé durant la période de

canicule d’août 2003, comme le montrent les trajectoires

des masses d’air arrivant sur l’Ile-de-France, après avoir

traversé le Nord-Est de l’Europe au cours des jours

précédents (voir Figure 2).

Par ailleurs, les simulations numériques de la qualité de

l’air effectuées chaque jour par l’INERIS grâce à un

modèle développé par l’Institut Pierre-Simon Laplace

(IPSL-CNRS), permettent d’obtenir des cartes de

concentrations d’ozone à l’échelle européenne. Elles

montrent l’ampleur géographique de la production

d’ozone et de ses déplacements (voir Figure 3). Ainsi,

durant la première quinzaine d’août, toute la France et le

Nord de l’Europe ont été concernés par l’épisode de

pollution par l’ozone. Parmi les régions les plus touchées,

on peut citer l’Ile-de-France, le Centre, la Provence-Alpes-

Côte d’Azur. De façon plus exceptionnelle, la pollution a

affecté également la façade Ouest de la France qui est

généralement moins soumise aux épisodes d’ozone.

G Figure 3 : La carte des maximums d’ozone pendant la canicule le 8 août, permetd’apprécier la dimension européenne de cet épisode de pollution. Elle a été obtenue parsimulation, en tenant compte des observations des réseaux de mesure de la qualité de l’aireuropéens.

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G Figure 1 : Températures journalières minimales et maximales relevées du 15 mai au 17 août 2003 sur la station située à Paris 11ème

E Figure 2 : Cette carte du 6 août 2003 (en pleine canicule) du trajet des masses d’air (rétrotrajectoire)permet d’illustrer leur déplacement sur toute l’Europe du Nord avant d’atteindre l’Ile-de-France.

En Ile-de-France, entre le 1er et le 13 août, les

températures maximales ont oscillé entre 35 et 40°C. Elles

ont été associées à un vent faible et à un ensoleillement

important, le ciel restant quasiment sans nuage.Les fortes

températures de la journée ont baissé dans la nuit mais de

façon limitée, rendant la canicule difficile à supporter. La

chaleur a atteint son paroxysme le 11 août avec 39,5°C à

l'ombre.

La station météorologique de Paris-Montsouris fournit

des données de température depuis 1873 et permet ainsi

d'évaluer la canicule de 2003 par rapport aux précédentes

grosses vagues de chaleur de 1911, 1947, 1976 et 1995.

En Ile-de-France, la canicule d'août 2003 dépasse, en

intensité et en durée, celles observées dans la région

depuis 130 ans : 9 jours consécutifs au-dessus de 35°C

avec une moyenne des températures maximales de 38,1°C,

une moyenne des températures minimales de 23,4°C et un

record absolu de température minimale le 12 août avec

25,5°C. Le seul record qui n’a pas été battu est celui du

maximum absolu de température de 40,4°C du 18 juillet

1947.

Le mois de septembre s’est également inscrit dans la

continuité du mois caniculaire d’août avec des

températures moyennes au-dessus des normales

saisonnières, en particulier dans tout le Nord de la France.

Du 15 au 21 septembre, l’anticyclone s’est de nouveau

bien installé sur l’Europe avec un temps ensoleillé et chaud

(la barre des 30°C est à nouveau franchie à Paris le 21).

Dans la basse atmosphère, appelée troposphère, où l’on

vit et respire, l’ozone est naturellement présent en faible

quantité et, même s’il s’agit de la même molécule, il ne

faut pas le confondre avec celui de la couche d’ozone qui

se situe à haute altitude, autour de 20 000 m, et nous

protège de certains rayons UV particulièrement aggressifs

Chaleur et ensoleillement : des conditions

favorables à la production d’ozone

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C'est, en haute altitude, dans la stratosphère (vers 20 km), que se situe ce qu'onappelle la couche d'ozone. Celle-ci correspond à une concentration maximum dece gaz (O3) formé naturellement par l'action de la lumière sur les moléculesd'oxygène de l'air. Cet ozone filtre le rayonnement solaire en absorbant unegrande partie des rayons nocifs du Soleil (ultra-violets) et à ce titre contribue à laprotection de la santé humaine et des plantes terrestres ou aquatiques.L'accumulation de l'ozone (O3) protecteur a commencé il y a plus de 3 milliardsd'années, lorsque sont apparus au fond des océans primitifs les algues bleues,premiers organismes vivants capables de produire de l'oxygène parphotosynthèse. Produit dès l'apparition de la vie sur Terre, l'ozone stratosphériqueest devenu aujourd'hui l'un des garants de sa préservation. C'est ce " bon ozone " que les spécialistes de la haute atmosphère surveillent àpartir d'un réseau de stations au sol (par exemple l'Observatoire de HauteProvence en France), ou en altitude par satellites, ballons stratosphériques ouavions. Ces dernières années, les teneurs de la couche d'ozone se sontamoindries au niveau du pôle Sud puis, dans une moindre mesure, du pôle Nord(ce qu'on appelle le «trou d'ozone» se situe au-dessus de l'Antarctique) sousl'action de composés organiques chlorés comme les CFC (chlorofluorocarbures).

Ces composés chlorés non toxiques, très stables(leur durée de vie est de plusieurs siècles),largement utilisés dans le passé dans lesbombes aérosols (cosmétiques, insecticides), lessystèmes réfrigérants ou les mousses desextincteurs, migrent lentement (en une dizained'années) du sol vers la stratosphère, où, sousl'effet des rayons UV, le chlore se libère ets'attaque aux molécules d'ozone. Le protocole international de Montréal signé en1987 et ses amendements ultérieurs ont aboutià une réduction sensible des émissions de gazdestructeurs d'ozone dont les teneurs dans lastratosphère sont passées par un pic à la fin desannées 90, et devraient maintenant peu à peudiminuer.

G Trou d’ozone printanier centréau-dessus de l’Antarctique le 7 octobre 1994, (données obtenues par la NASA àpartir du satellite américainNimbus 7). © CNRS/Service d’aéronomie

Le bon ozone : un bouclier fragile

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Durant l’été 2003, on a observé en Ile-de-France deux

types d’épisodes de pollution présentant un caractère

essentiellement régional ou plus continental. Dans la

première situation, l’épisode concerne plus

particulièrement les zones rurales franciliennes, lorsque

la circulation des masses d’air déplace vers celles-ci les

précurseurs de l’ozone formés au-dessus de

l’agglomération parisienne. Au fur et à mesure de leur

migration, ceux-ci se transforment en ozone sous

l’action du Soleil et les niveaux maximums d’ozone sont

alors observés dans la zone rurale sous le vent de

l’agglomération. Cette situation explique pourquoi les

zones rurales, en particulier celles sous le panache de

l’agglomération, sont plus souvent touchées par l’ozone

que l’agglomération elle-même.

Dans la seconde situation, l’épisode concerne

l’ensemble de la région Ile-de-France et résulte

d’importants phénomènes d’importation d’ozone en

provenance d’autres régions, voire d’autres pays

(ex : carte d’indice du 8 août). Ce fût particulièrement le

cas lors de la période de canicule de début août où les

masses d’air qui arrivaient sur la région étaient déjà très

chargées en ozone après leur passage les jours précédents

sur le Nord de l’Europe. Dans de telles situations, le seuil

d’information est dépassé sur une grande partie, voire la

totalité de la région, comme ce fut le cas les 8 et 12 août,

où les 25 stations franciliennes ont toutes dépassé le seuil

d’information. Certains jours, des importationsatteignant les 200 µg/m3 sur l’Ile-de-France ont, par

exemple, été enregistrées.

Les vagues de chaleur de l’été 2003, associées en général

à un vent faible et à un ensoleillement très important, ont

été particulièrement propices à la formation d’ozone et à

des épisodes de pollution à répétition (définis par le

franchissement du premier seuil de gravité de la

procédure d’information et d’alerte : 180 µg/m3 en

moyenne sur une heure pour ce polluant, le second seuil

de 360 µg/m3 est celui de l’alerte). De nombreux

records en matière de pollution par l’ozone ont été

battus en Ile-de-France, mais également dans de

nombreuses autres régions françaises.

Ces records concernent essentiellement la durée et larépétition de ces épisodes, plus que les niveaux atteintsqui n’ont pas constitué des niveaux records pour larégion.

•Depuis 1995, il s’agit du nombre le plus élevé dejours de pollution où la procédure d’information etd’alerte a été déclenchée pour l’ozone(agglomération et zones rurales confondues).

Au total, ces épisodes de pollution en ozone ont

concerné 28 journées : les 30 et 31 mai, les 1er, 15, 16,

22 et 25 juin, les 9, 11, 14, 15 et 19 juillet, les 1er, 2, 3,

5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, et 14 août, les 17, 18 et 19

septembre 2003 (soit 9 jours de week-end et 19 jours de

semaine).

Or, pour une même journée, le niveau d’information

peut être déclenché dans l’une ou plusieurs des trois

zones d’application de la procédure d’information et

d’alerte de la région Ile-de-France : l’agglomération

parisienne, la zone rurale Nord et Est et la zone rurale

Sud et Ouest (voir figure 6).

Entre fin mai et fin septembre, Airparif a été ainsiamené à déclencher le niveau d’information pourl’ozone à 55 reprises (42 fois dans les zones rurales et13 fois dans l’agglomération).

La période la plus critique a correspondu à la canicule de

la première quinzaine d’août, au cours de laquelle, à

l’exception d’une journée (le 4 août), AIRPARIF a été

amené chaque jour à déclencher le niveau d’information

en ozone dans au moins une des zones définies dans le

dispositif d’alerte. Les trois zones ont, quant à elles, étéconcernées par un dépassement le même jour au coursde 9 journées.

•Les records ont également concerné la continuité desdépassements du seuil d’information.

Dans l’agglomération, le record de 3 jours consécutifs

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Agglomération parisienne

Zone rurale Sud et Ouest

Zone rurale Nord et Est

2003 (jusqu'au 30/09)20022001200019991998199719961995

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G Figure 4 : Le 13 juin, l’épisode de pollution a concernéessentiellement la zone rurale Sud-Ouest. Dans cette partie de l’Ile-de-France, l’indice de qualitéde l’air a été mauvais ou médiocre, alors qu’il demeuraitmoyen, voire bon, dans le reste de la région.

F Figure 6 : Si l’on compare le nombre de joursde déclenchements du niveau d’informationdans chacune des 3 zones d’application de laprocédure d’alerte pour l’ozone entre le 1er maiet le 30 septembre 2003 avec ceux des annéesantérieures, on constate qu’il s’agit du nombrele plus élevé de jours de pollution de ce typerelevés sur la période 1995-2003, quelle quesoit la zone concernée.

Avalanche de records de pollution par l’ozone en

Ile-de-France

Rural ou global : deux types de situations au cours

des épisodes d’ozone

Montgé-en-Goële

Vent dominant

Déplacementdes masses d’air

Imports d’ozone

Exports d’ozone

G Figure 5 : Le 8 août 2003, l’épisode de pollution a affectél’ensemble de la région Ile-de-France, le seuil d’information aété dépassé sur toutes les stations d’Airparif et l’indice dequalité de l’air a été mauvais en tout point de la région.

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A fortes concentrations, l’ozone conduit à la formation de nécroses sur les feuilles et lesaiguilles d’arbres forestiers mais également sur de nombreux végétaux des milieuxnaturels. La photosynthèse des végétaux soumis à ces concentrations peut diminuer etprovoquer à terme des baisses de rendement pour les cultures, voire des dépérissementsdes écosystèmes. L’étude de ces dégâts foliaires, qui se présentent sous forme de tachesà la surface des feuilles, permet d’évaluer le degré d’exposition d’une plante à l’ozone.C’est pourquoi des espèces particulièrement sensibles à ce polluant, telles que le tabac,sont utilisées comme «bio-indicateurs».Même à de très faibles concentrations, certains matériaux sont altérés par l’ozone, qui estun puissant oxydant. C’est le cas de textiles, de colorants et revêtements de surface, decaoutchoucs et de certains polymères. Du reste, la résistance d’un polymère à l’ozone estun paramètre considéré comme essentiel dans les applications où il se trouve exposésous tension au vieillissement atmosphérique. De plus, comme pour la santé, les effetspeuvent être exacerbés par des interactions avec d’autres polluants atmosphériques.

En Ile-de-France, les chercheurs de l’INRA (Institut National de Recherche Agronomique)et de l’INA P-G (Institut National Agronomique de Paris-Grignon) étudient l’ensemble desrelations entre les écosystèmes agricoles et la pollution de l’air : sources de polluants,phénomènes de transport et de dépôt de polluants, impact sur les écosystèmes, etnotamment sur la photosynthèse et le rendement des cultures. Grâce à des dispositifsexpérimentaux (chambres de cultures, rampes de fumigation au champ, méthodes micrométéorologiques) et en recourant à la modélisation, les chercheurs sont en mesured’estimer le flux d’ozone réellement absorbé par les plantes et son impact sur leurcroissance. Des résultats récents diffusés cet été (Nouvelles brèves de l’INRA de Juillet/Août 2003)ont permis d’évaluer que 10 à 30% de l’ozone produit chaque jour dans l’atmosphèrepeuvent être absorbés par les cultures. De plus, en utilisant un indice d’exposition desplantes à l’ozone, les chercheurs ont également évalué que sur les dix dernières années,des pertes de rendement de l’ordre de 5 à 10% avaient affecté le blé sur l’Ile-de-France,avec des impacts plus forts dans l’Ouest et le Sud-Ouest de la région.

La sécheresse peut protéger la végétation de l’ozone

On sait qu’au niveau des feuilles, les forts niveaux d’ozone favorisent la fermeture desstomates (ces petits orifices qui permettent, comme les pores de la peau, les échangesde vapeur d’eau, gaz carbonique et oxygène mais aussi la pénétration des polluants). Il se trouve qu’une baisse d’alimentation en eau, liée à la sécheresse, produit le mêmeeffet pour limiter les pertes d’eau par les feuilles. Du coup, les conditions de sécheresseont tendance à empêcher la pénétration de l’ozone dans les végétaux et ainsi à limiterl’impact de ce polluant. C’est ce qui a été vérifié pendant l’été 2003 dans les Alpes pardes chercheurs de l’INRA de Nancy. Ils ont observé des nécroses plutôt modestes sur lesfeuilles d’arbres alors que les concentrations en ozone étaient très élevées. En revanche,les nécroses les plus spectaculaires ont été mises en évidence dans les zones humides,par exemple le long des rivières.

L’ozone fait de l’effet

sur les végétaux et les matériaux

(en 2001) a été battu avec 4 jours en 2003. Mais c’est

surtout un total de 10 jours de dépassement entre le 1er

et le 14 août qui constitue un niveau historique.

La zone rurale Nord et Est a quant à elle dépassé ce

seuil durant 11 jours sur cette période, avec 9 jours

d’affilées entre le 5 et le 13 août.

La zone rurale Sud et Ouest a également dépassé

durant 11 jours le seuil d’information (du 1er au 14

août), avec au maximum 6 jours consécutifs, battant ainsi

le précédent record de 1999 (5 jours successifs).

•L’indice de qualité de l’air a plus qu’à l’habitude été

qualifié de «mauvais»

Sur les trois mois de juin, juillet et août, 2003 a connu

un nombre de jours d’indices ATMO (indice global de

l’agglomération parisienne) supérieurs ou égaux à 7

(médiocre à mauvais) sans précédent : 25 jours, battant

le record de l’été 2001 (16 jours). C’est surtout le

nombre de jours où l’indice a été de 8 (mauvais) qui est

important : 10 jours en 2003 (dont 9 entre le 2 et le13 août) contre 3 jours en 1998 et 2001.

Aucun indice 9 n’a toutefois été enregistré durant l’été

2003, le record du 11 août 1998 n’est donc pas battu.

•Un nombre record de jours de dépassement del’objectif de qualité en matière d’ozone

La réglementation française en matière de qualité de l’air

définit un objectif de qualité* à ne pas dépasser (seuil de

protection de la santé), qui équivaut à une concentration

de 110 µg/m3 d’ozone en moyenne sur une durée de

8 heures. Il faut savoir que ce seuil est dépassé chaque été

sur toute la région et tout particulièrement en zone

rurale. Le nombre de jours où cet objectif de qualité est

dépassé est variable, selon les stations et les étés. Il est en

général compris entre :

- 10 et 30 jours dans l’agglomération parisienne même ;

- 25 et 50 jours en zone périurbaine et rurale.

* objectif de qualité : niveau de concentration de substances

polluantes dans l’atmosphère fixé sur la base des connaissances

scientifiques, dans le but d’éviter, de prévenir ou de réduire les effets

nocifs de ces substances pour la santé humaine ou pour

l’environnement, à atteindre dans une période donnée.

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Zones d’application de la procédure d’alerte

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En 2003, le nombre de jours de dépassement est très

supérieur à celui enregistré au cours des dernières années,

et ce pour toutes les stations franciliennes. On compte

ainsi, selon les stations :

- entre 37 et 65 jours de dépassement dans

l’agglomération : avec un maximum sur la station

périurbaine des Ulis (Essonne),

- entre 67 et 86 jours sur les stations rurales : le

maximum ayant été atteint en zone rurale Sud-Ouest

(Forêt de Rambouillet).

Les précédents records (43 jours dans l’agglomération en

2001 sur la station de Tremblay-en-France et 65 jours en

1999 sur la station rurale Sud-Ouest de la forêt de

Rambouillet) sont ainsi largement dépassés.

En moyenne sur l’ensemble des stations, il y a donc eu

quasiment deux fois plus de journées de dépassement de

ce seuil de protection de la santé qui ont été constatées

en 2003 par rapport aux quatre années précédentes. Ce

nombre important de dépassements témoigne en lui-

même de l’aspect particulier de l’ensemble de l’été 2003,

au-delà de la seule première quinzaine d’août, en matière

de qualité de l’air. Les cartes de la figure 7 illustrent cette

observation, en comparaison avec les années antérieures.

La durée, cumulée sur l’été, des dépassements del’objectif de qualité, a également été plus longue que les

années antérieures. Ainsi, le record absolu de 527 heures

de dépassement enregistré en 1992 sur la station de la

zone rurale Sud-Ouest de la Forêt de Rambouillet

(Yvelines) ouverte en 1991, a été très largement battu

avec 805 heures de dépassement observées sur cette

même station, souvent placée sous le vent de

l’agglomération lors des épisodes d’ozone de 2003.

Autre record : l’objectif de qualité a été dépassé sansdiscontinuité pendant environ 40 heures sur lamajorité des stations franciliennes, du 12 août en

milieu d’après-midi au 14 août en fin de nuit. Cette

situation a été d’avantage marquée, une fois de plus, en

zone rurale : la station Nord-Est de Montgé en Goële

(Seine-et-Marne) a ainsi dépassé le seuil de protection de

la santé sans discontinuité durant 110 heures (du 9

août à 16h au 14 août 5h).

Les valeurs maximales d’ozone sur une heure,

enregistrées au moment des épisodes de pollution de

l’été, ont été comprises entre 180 et 280 µg/m3 avec un

maximum le 8 août de 282 µg/m3 sur la station de la

zone rurale Sud Ouest de la Forêt de Rambouillet et sur

la station périurbaine des Ulis (Essonne). Ces teneurssont loin des records pour l’Ile-de-France : valeur

horaire record enregistrée dans l’agglomération de

340 µg/m3 le 11 août 1998 et valeur horaire record en

zone rurale de 357 µg/m3 le 12 juillet 1994. A titre de

comparaison, ce même 8 août 2003, le réseau de

surveillance Lig’Air de la région Centre a enregistré une

teneur maximale de 325 g/m3 à la station de mesure de

Oysonville (Eure-et-Loir), qui se trouvait dans le panache

d’ozone sous le vent de l’agglomération parisienne

illustré par la figure 9.

Certaines journées d’épisode de pollution, des teneurs

élevées ont été observées simultanément en ozone mais

aussi en dioxyde d’azote (NO2) et en particules fines.

Ainsi durant la première quinzaine d’août, au moment de

l’épisode historique d’ozone, le dioxyde d’azote a connu

au cours de plusieurs journées des niveaux élevés, parfois

proches du seuil d’information (200 µg/m3 en moyenne

horaire). Ces hausses de niveaux de NO2 ont été

observées soit en matinée, soit en fin de soirée, alors que

le vent restait faible. Le seuil d’information et de

recommandation pour ce polluant a été franchi le 12

août. Ce jour là, on a mesuré une concentration horaire

maximale en situation de fond de 222 µg/m3 à Cachan

G Figure 8 : Carte du nombre de jours de dépassement du seuilde protection de la santé pour l'ozone en Ile-de-France en 2003 , comparée à celles des années antérieures depuis 1999. E

G Figure 7 : Les cartes régionales de l’indice de qualité de l’air illustrent la chronologie des épisodes de pollution qui ont marqué la période du 1er au 15 août 2003.

Pas de record de concentration

mais un panache qui va loin

(dans le Val-de-Marne) en fin de matinée et au même

moment de 311 µg/m3 sur la station en proximité du

trafic de la Place Victor Basch (Paris 14ème

arrondissement).

Durant cette même période de canicule, les niveaux departicules fines (PM10) ont été supérieurs à lamoyenne et ont même franchi le 8 août sur deux stations

de proximité au trafic le seuil de précaution pour les

personnes sensibles (80 µg/m3 en moyenne journalière),

recommandé par le Conseil Supérieur d’Hygiène

Publique de France (CSHPF).

Mi-septembre, avec le retour de l’anticyclone, de la

chaleur l’après-midi, d’un vent très faible et d’un trafic

routier dense (favorables à la production d’ozone), on a

également observé tôt le matin des concentrations

élevées de dioxyde d’azote, dans l’air refroidi au cours de

la nuit et bloqué au niveau du sol sous un couvercle d’air

chaud. Ce couvercle se refermait en soirée en fin

d’ensoleillement lorsque la température recommençait à

chuter. Ainsi le 17 septembre, le seuil d’information et de

recommandation pour le NO2 a été franchi à deux

reprises, le matin puis à nouveau le soir, tandis que le 19

septembre ce dépassement n’a eu lieu qu’en soirée. Le 18

septembre le dépassement avait été évité de justesse (à

9 µg/m3 près de NO2 sur le dernier des trois points de

mesure nécessaires), permettant ainsi d’éviter le

déclenchement de la procédure d’alerte pour le NO2(deux jours consécutifs de dépassement du seuil

d’information et prévision défavorable pour le troisième

jour). La mise en place de la circulation alternée,

conséquence du déclenchement du niveau d’alerte, a

donc été frôlée de peu. Rappelons que cette mesure a été

prise une seule et unique fois le 1er octobre 1997 pour ce

même polluant après le dépassement du seuil d’alerte de

400 µg/m3 sur une heure.

Le dernier dépassement de l’été 2003 a été un

dépassement du seuil d’information du NO2 observé en

matinée le 26 septembre lors d’une pointe isolée, après

une nuit claire, froide et peu ventée.

2003

Les autres polluants de l’été 2003 :

des rôles pas toujours secondaires

Nombre de jours de dépassement du seuil de protection de la santé (110 µg/m3 en moyenne sur une durée de 8 heures)

H Figure 9 : Carte des niveaux moyens d'ozone à 15 heure le 8 août 2003 (jourde l'épisode le plus intense de l'été), produite à partir des données des réseauxLig'Air, Atmosf'Air Bourgogne, Atmo Champagne Ardennes, Atmo Picardie,Air Normand et Airparif. Le panache sous le vent de l'agglomération parisiennesort très largement des limites géographiques de l'Ile-de-France.

µg/m3

779128

45

4137

3618

58

89

10

51

02

27

60

7895

>=64

60

56

52

48

44

40

36

32

28

24

20

16

12

8

4

>=260250240230220210200190180170160150140130120110100908070<60

En plus de l’ozone, tout un cortège de polluants photochimiques sont également forméssous l’action du soleil sur les oxydes d’azote et les hydrocarbures, le tout formant unmélange de gaz appelé «smog». Or, ces autres polluants photochimiques (aldéhydes,acides, peroxyacétylnitrates, etc.) sont eux aussi susceptibles d’effets sur la santé.

Comme pour d’autres polluants atmosphériques, les populations les plus sensibles àl’ozone sont les enfants (dont les poumons continuent à se former jusqu’à l’âge de 8 ans),les personnes âgées (dont la capacité respiratoire diminue) ainsi que les insuffisantsrespiratoires et cardiaques déjà fragilisés et les asthmatiques que leur maladie rend plussensibles au pouvoir irritant de ce polluant.

L’ozone, oxydant puissant, est en effet un gaz irritant qui pénètre facilement jusqu’auxvoies respiratoires les plus fines. Ses conséquences sur la santé dépendent de la

concentration de ce polluant dans l’atmosphère, de la quantité inhalée et de la duréedurant laquelle les personnes y auront été exposées. Selon la sensibilité de chacun, il peut ainsi provoquer des irritations des yeux, de la gorge et dunez, de la toux, des essoufflements, voire un inconfort thoracique ou une gêne douloureuse en cas d’inspiration profonde. Les effets de l’ozone sontaccentués par les exercices physiques, du fait d’une plus grande quantité d’air inhalée lors de l’effort, et donc d’une plus grande quantité de polluant.C’est pourquoi, au moment des épisodes de pollution, la Direction Régionale des Affaires Sanitaires et Sociales recommende aux personnessensibles, entre autres d’éviter toutes activités physiques et sportives. Une permanence téléphonique médicale est assurée, lors des épiusodesde pollution, par le centre spécialisé de l’Hôpital Fernand Widal : 01.40.34.76.14

De nombreuses études, tant en Europe qu’aux Etats Unis, se sont ainsi attachées à démontrer le lien existant entre les niveaux d’ozone et les effetssur la mortalité. •En Ile-de-France, le programme ERPURS (Evaluation des Risques de la Pollution URbaine sur la Santé 1987-2000) permet de montrer les relations

entre la pollution atmosphérique urbaine de fond et la santé. L’analyse s’attache à rechercher les liens existants entre le nombre de décèsanticipés ou le nombre d’hospitalisations se produisant chaque jour et les niveaux de pollution du jour et de la veille. Pour l’ozone, l’étude ERPURSconclue que, par rapport aux jours les moins pollués, les jours de forte pollution à l’ozone sont associés à un excès de mortalité pour causesrespiratoires et cardiovasculaires de 6,1%.

•L’étude européenne APHEA (Air Pollution and Health ; A European Approach) a quant à elle évalué à 3% l’augmentation de mortalité (excepté celleinduite par des accidents) lorsque la concentration maximum horaire d’ozone augmentait de 50 µg/m3 (INVS, Impact sanitaire de la vague dechaleur en France survenue en août 2003, Rapport d’étape - 29 août 2003).

Compte tenu des niveaux d’ozone (mais aussi de dioxyde d’azote) atteints durant cet été 2003 et de la durée des épisodes de pollution, la pollutionatmosphérique a certainement eu une part de responsabilité dans les conséquences sanitaires de cette canicule (d’après les évaluations del’INSERM du 25/09/2003, l’excès de décès en Ile-de-France est de 4 867 décès entre le 1er et le 20 août, soit un nombre de décès multiplié par2,3). L’effet de la pollution atmosphérique sera d’ailleurs pris en compte dans l’évaluation des conséquences sanitaires de la canicule que feral’Institut de Veille Sanitaire (INVS).

D'autre part, des recherches menées cet été pendant les épisodes d'ozone, dans la maisonexpérimentale MARIA du Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB), ont montré quel'ozone extérieur pénétrant par les fenêtres, les systèmes de ventilation et de climatisation,réagissait avec certains Composés Organiques Volatils (COV) présents dans l'habitat (notamment lesterpènes émis par des lambris de pin ou des désodorisants au citron) pour former des aldéhydes(plus irritants et odorants que leurs précurseurs) et surtout des particules très fines, responsables depathologies respiratoires (source : Webzine CSTB du 31/10/2003). Cette dégradation de l'airintérieur observée pendant les épisodes d'ozone est dans doute un tout nouvel élément à prendreen compte dans les effets sur la santé de ce polluant.

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Les effets de l’ozone sur la santé

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