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Pollution à l’ozone : voici l’impact qu’a eu la pandémie en 2020

Crédits : capture vidéo / NASA's Goddard Space Flight Center / Scientific Visualization Studio .

Le ralentissement économique majeur associé à la pandémie de Covid-19 a été une occasion unique d’évaluer l’impact de nos activités sur la chimie atmosphérique. Récemment, des scientifiques ont quantifié la réponse de l’ozone de basse couche – un polluant notoire – à la baisse des rejets d’oxydes d’azote. Les résultats paraissent dans la revue Science ce 9 juin.

L’ozone est un peu comme le cholestérol : il y a le bon et le mauvais. Situé dans la stratosphère, il forme une couche qui nous protège des ultraviolets durs (UV-B et UV-C) émis par le soleil. À l’inverse, près du sol, il nous expose à sa chimie très active, particulièrement délétère pour la santé des plus fragiles. Ainsi, on estime que chaque année dans le monde, l’ozone de basse couche – aussi appelé ozone troposphérique – est responsable de plusieurs centaines de milliers de décès. Par ailleurs, il constitue un gaz à effet de serre complexe, contribuant au réchauffement global de la planète.

Dans une nouvelle étude, des chercheurs rapportent qu’en 2020, avec la pandémie et l’arrêt de nombreux flux économiques, une baisse étonnamment rapide de ce mauvais ozone s’est produite. Ainsi, au mois de juin, sa concentration atmosphérique avait chuté de 2 % en moyenne sur le globe (équivalant à environ 6 millions de tonnes). Si la diminution peut sembler faible, il faut réaliser qu’elle s’est produite en à peine 8 mois, alors qu’il aurait fallu 15 ans pour l’atteindre avec les moyens conventionnels des scénarios de réduction les plus ambitieux.

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Changement d’ozone en surface (a) vers 5000 mètres (b) et sur l’épaisseur de la troposphère (c) suite aux réductions d’émissions en mai 2020. Les anomalies figurent en ppb (parties par milliard). Crédits : Kazuyuki Miyazaki & al. 2021.

De l’importance du lien entre ozone et oxydes d’azote

La formation de l’ozone troposphérique est très liée aux oxydes d’azote (NOx) émis par le trafic automobile et l’industrie. Or, avec le ralentissement sans précédent de l’économie mondiale début 2020, les émissions de NOx ont régressé de 15 %. Au niveau régional, on a pu observer des chiffres plus importants, allant jusqu’à 50 % comme ce fut par exemple le cas de la Chine en février. Il s’agit du phénomène principal responsable de la baisse d’ozone observée. La circulation atmosphérique s’attelant à diffuser cette dernière à l’échelle de la planète et sur toute l’épaisseur de la troposphère (une dizaine de kilomètres).

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Anomalies de rejets de NOx entre février et juin 2020. Les changements absolus (haut), relatifs (milieu) et absolus en points de grille (bas) figurent sur la carte. Crédits : Kazuyuki Miyazaki & al. 2021.

Toutefois, la complexité des processus allant des NOx à l’ozone est telle que les chercheurs ont dû utiliser un ensemble de mesures satellitaires intégrées à des modèles de chimie atmosphérique pour évaluer l’impact concret lié à la baisse des émissions. La situation météorologique, le rayonnement solaire et le méthane participent entre autres à ces interactions. « J’ai été vraiment surpris de l’ampleur des impacts sur l’ozone mondial » relate Jessica Neu, coauteure de l’étude. « Nous nous attendions plutôt à une réponse locale et en surface ».

Si la pandémie et les restrictions associées constituent une opportunité unique d’étudier l’impact de nos activités sur la chimie atmosphérique, il faut être réaliste sur le fait que la baisse de l’ozone n’était que temporaire. Avec la reprise des activités économiques, les rejets de NOx sont repartis à la hausse et l’ozone troposphérique avec. Néanmoins, cette pause montre que toute solution permettant de réduire les émissions d’oxydes d’azote aura un impact assuré sur le climat et la qualité de l’air. « La nature difficile et sans précédent de ce travail témoigne des améliorations apportées à la surveillance par satellite au service des besoins de la société » ajoute Kazuyuki Miyazaki, auteur principal du papier.

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