Pic de Pollution et Anticyclone : pourquoi le beau temps apporte souvent une mauvaise qualité de l’air ?

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Une vague de froid sibérienne arrive en Europe portée par un anticyclone autour de la Scandinavie. Cette zone de haute pression va apporter du beau temps et des gelées mais également des pics de pollution. Les polluants et les particules fines se retrouvent bloquées au-dessus des villes par l’anticyclone qui agit comme un couvercle.

Plus de 400 000 européens meurent prématurément chaque année dans l’UE à cause de la pollution atmosphérique qui engendre des maladies respiratoires et cardiovasculaires.  La qualité de l’air est réglementée par la directive européenne (2008/50/CE) établissant des limites pour les polluants. La France a déjà reçu plusieurs alertes de la Commission Européenne pour le non-respect des normes de qualité de l’air depuis plusieurs années (par exemple en 2017). Le 30 janvier 2018, le Commissaire à l’Environnement a rencontré plusieurs ministres de l’environnement pour discuter de ce problème.

Pour connaître la qualité de l’air de votre région en temps réel : http://www.eea.europa.eu/themes/air/air-quality-index

Au Samedi 24 Février à 11h :

De quoi l’air est pollué ?

Les principaux polluants de l’air sont :

• Les particules fines, caractérisées par leur diamètre inférieur à 10 μm (PM₁₀) ou à 2,5 μm (PM_2.5). Ces particules proviennent des combustions incomplètes, des transports, des activités industrielles ou de l’agriculture (épandage, travail du sol) ou également d’origine naturelle avec les feux de forêt, les éruptions, l’érosion… Des particules dites secondaires sont également formées par des réactions chimiques.

• Les oxydes d’azote avec principalement le monoxyde d’azote et le dioxyde d’azote NO₂ produits par des réactions de combustion.

• Le dioxyde de soufre SO₂ produit par la combustion de fioul, de charbon ou de gazole.

• Les composés organiques volatiles (COV) comme le benzène, l’acétone… provenant des usages domestiques (peintures, colles) et l’industrie manufacturière avec l’utilisation de peinture

• Les métaux lourds

• L’ozone O₃ qui résulte de réactions photo-chimiques entre des polluants (oxydes d’azote ou COV) avec les rayons UV.

Les pics de pollution sont caractérisés par une concentration anormalement élevée d’un ou plusieurs polluants. Plusieurs conditions sont favorables à ceux ci tels que les anticyclones (situation météorologique stable), la température et le vent.

Situation anticyclonique persistante et pic de pollution

En ce moment, un grand anticyclone provenant de la Scandinavie et de la Russie éloigne les basses pressions (dépression) vers l’Ouest en Atlantique. Cet anticyclone apporte des vents froids et secs de la Russie vers l’Ouest de l’Europe (surnommé Moscou-Paris ») mais également du soleil.

L’inversion de température

En temps normal, quand on monte en altitude, l’air devient plus froid. On parle de gradient de température décroissant : l’air à 200m d’altitude est plus froid qu’à 100m. Sans inversion thermique, les polluants ont tendance à être évacués par une dispersion verticale avec l’ascension de l’air plus chaud au sol.

Pendant les périodes d’anticyclone (hautes pressions) en hiver, durant la nuit, l’absence de nuage provoque un refroidissement rapide du sol et donc de l’air plus froid au sol. L’air plus chaud s’élève et enferme l’air plus froid en basse altitude comme un couvercle. Cette inversion de température est donc caractérisée par un air en altitude anormalement plus chaud. La pollution anthropique est piégée dans cette couche d’air froide en basse altitude.

Des conditions météo stables

L’absence de vents (<2 m/s) empêche la dispersion des polluants. De même que l’absence de pluie empêche le lessivage de ceux-ci. Par ailleurs un fort ensoleillement favorise la photo-transformation et synthèse de certains polluants avec les rayons ultra-violets.

La pire situation est en été où plusieurs facteurs s’accumulent : ensoleillement fort, température élevée, pas de vent, pas de précipitations. En hiver, le rejet de pollution humaine est augmenté avec le chauffage en particulier la combustion de bois.

Surmortalité liée à la pollution de l’air

Ces gaz ont des effets négatifs sur la santé. Par exemple les particules fines PM_2.5 peuvent pénétrer en profondeur dans l’appareil respiratoire et provoquer des réactions inflammatoires dans les bronchioles.

L’exposition aux particules fines PM_2.5 serait associée à 4,2 millions de morts prématurées dans le monde, soit 7,6% des morts en 2015 (Cohen 2017). L’ozone causerait 254 000 morts additionnelles par bronchopneumopathie chronique obstructive.

Une autre étude européenne (Beelen R. 2014)  publiée dans The Lancet a analysé les données de 22 cohortes en Europe soit 367 251 participants suivi pendant en moyenne 14 ans sur leur exposition à la pollution de l’air. Les auteurs ont mis en évidence qu’une augmentation de l’exposition de +5 μg/m³ de particules PM_2.5 était associée à une augmentation significative de +7% de la mortalité. L’association a également été retrouvée en ne conservant que les participants exposés en-dessous des normes européennes de 25 μg/m³. Cela interroge d’ailleurs sur une éventuelle baisse de ces normes qu’il faudrait faire. Une limite de cette étude est que 3 cohortes comportaient 100% de femmes. Les modèles ont pris en compte des facteurs de confusion tels que le tabagisme ou le statut socio-économique.

Une dernière étude a rassemblé les résultats de 18 autres études (méta-analyse) et a constaté qu’une augmentation de +10 μg/m³ de PM2.5 est associée à une augmentation du risque de cancer du poumon de 9% et de 8% pour les particules fines PM10. L’association a été retrouvée en stratifiant (en faisant une analyse par sous-groupe) par le statut tabagique. Les anciens fumeurs avaient un risque plus élevé.

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Source :

European Environment Agency – Temperature inversion traps pollution at ground level https://www.eea.europa.eu/media/infographics/temperature-inversion-traps-pollution-at/view

AirParif Actualité – n°31 Juillet 2018. La qualité de l’air dans le vent

Cohen AJ et al. Estimates and 25-year trends of the global burden of disease attributable to ambient air pollution: an analysis of data from the Global Burden of Diseases Study 2015. Lancet. 2017 May 13;389(10082):1907-1918

Beelen R. et al. Effects of long-term exposure to air pollution on natural-cause mortality: an analysis of 22 European cohorts within the multicentre ESCAPE project. Lancet. 2014 Mar 1;383(9919):785-95

Hamra GB. et al. Outdoor particulate matter exposure and lung cancer: a systematic review and meta-analysis. Environ Health Perspect. 2014 Sep;122(9):906-1