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La pollution atmosphérique

Publié le 05/12/2018

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UN ENJEU DÉCISIF

 

L'atmosphère est la couche gazeuse qui enveloppe la Terre. Elle se compose principalement d'azote (78 %), d'oxygène (21 %), d'argon (1 %) et de gaz carbonique (dioxyde de carbone, 0,03 %), et présente également des traces d'hélium, d’hydrogène, de néon, de krypton, de xénon, d'ozone et de méthane. Cette couche de gaz évite notamment grâce à un « effet de serre » naturel, que toute la chaleur de la Terre ne soit dilapidée dans l'espace. Elle filtre aussi les rayons ultraviolets émis par le Soleil, dont elle absorbe les éléments nocifs. L'atmosphère joue donc un rôle décisif dans l'équilibre terrestre, en favorisant le maintien d'une température clémente indispensable à la vie.

L'ORIGINE DES POLLUTIONS ATMOSPHÉRIQUES

Tous les événements qui surviennent à la surface de la Terre génèrent des émissions de composés chimiques qui se retrouveront dans l'atmosphère là où elles ont été émises, au-dessus d'une région donnée, voire sur toute la planète.

 

• Les faits qui les ont provoquées peuvent être d'origine naturelle (éruptions volcaniques, feux de forêts, tremblements de terre, dégazages spontanés de la croûte terrestre, vie et mort des organismes vivants) ou liés à des activités humaines (exploitation minière, transports, industrie, chauffage, incinération des déchets).

• Ces émissions, toutes génératrices de pollution primaire ou secondaire (comme l'ozone), peuvent être solides, gazeuses ou liquides. Certaines activités, par exemple la décomposition de déchets à l'air libre, se révèlent même sources d'émissions multiples, gazeuses ou solides, en libérant dans l'atmosphère les produits de la dégradation des éléments chimiques qui les constituent (oxydes d'azote, dioxyde de soufre, dioxines, furannes et métaux lourds).

 

Les émissions soudes

 

Parmi toutes les émissions solides, on distingue généralement des poussières en suspension, souvent métalliques, résultant de différents phénomènes naturels (telles que les poussières de mercure, qui sont émises naturellement par

 

les volcans) ou de [exploitation des mines (particules métalliques).

 

La pollution naturelle de notre atmosphère par le mercure, par exemple, provient principalement du dégazage de la croûte terrestre ou des activités volcaniques. Elle est loin d'être négligeable - même si les estimations se révèlent assez contradictoires, avec 15000 tonnes par an en 2003, contre de 25 000 à 150 000 tonnes trente ans plus tôt...

 

* La pollution issue de l'exploitation des mines est quant à elle ancienne - preuve que l'homme ne pollue pas seulement depuis la révolution industrielle, mais probablement depuis qu'il est sur terre... Ainsi, près de deux mille ans avant ladite révolution industrielle, on a établi que Grecs et Romains polluaient déjà à grande échelle l'atmosphère de l'hémisphère Nord en exploitant des mines de métaux lourds tels que le plomb ou le cuivre. En témoignent encore les glaces du Groenland

qui conservent les traces de métaux lourds atmosphériques. Ainsi, selon les prélèvements les plus récents, la pollution atmosphérique au plomb de l'hémisphère Nord remonterait à quelques siècles avant notre ère, avec un apogée correspondant à l'exploitation des mines de plomb de la région du rio Tinto, dans le sud de l'Espagne, par les Carthaginois et les Romains de 535 à 410 av. J.-C.

L'activité des mines de plomb a cédé la place à la combustion d'essence plombée, aujourd'hui de moins en moins utilisée, mais qui génère tout autant de particules de plomb dans l'atmosphère.

 

Il existe aussi des particules (PM,

 

particulate matter), très fines (PM, ,), émanant de la combustic des moteurs Diesel ou de vapeurs

Elles peuvent être plus grossières (PM25) quand elles proviennent de l'usure des chaussées ou d'autres

 

rejets industriels.

« de masse d'air chaud ou froid.

Ils forment des « boucles », nommées « cellules », dont on distingue trois sortes : les cellules de Hadley, situées au niveau des tropiques, là où l'air est plus chaud ; les cellules de Ferre!, aux latitudes moyennes ; et les cellules polaires, là où l'air est plus froid.

L'air froid est au niveau des pôles, beaucoup plus dense, ce qui rend l'atmosphère plus «fine » : les polluants retombent sur terre via les intempéries (pluies, brouillard), par exemple juste au-dessus de l'Arctique, sur le territoire des !nuits.

• Les pestiddrs, largement utilisés en agriculture ainsi que pour éliminer les moustiques vecteurs du paludisme, se disséminent lors de leur épandage en bonne partie dans l'environnement.

ils entrent ainsi dans l'atmosphère, à peu près là où ils auront été émis, mais vont emprunter les courants de circulation atmosphérique : ils finiront par quitter l'atmosphère, au niveau des calottes glaciaires, où, se déposant sur le sol, ils contamineront animaux, hommes et glaces polaires, qui en garderont longtemps la trace.

t:Antarctique est ainsi touché par des polluants venus de l'autre bout du monde.

LES CONSÉQUENCES DE LA POLLUTION lEs PLUIES ACIDES Les gaz polluants de l'atmosphère peuvent avoir une action immédiate tant sur l'environnement que sur la santé.

En ville, celle-ci se trahit par la dégradation directe des façades d'immeuble ou des monuments.

Mais elle peut aussi générer une pollution secondaire, la pollution acide, qui se forme lorsque les gaz atmosphériques entrent au contact de l'humidité de l'air.

La pluie ainsi formée est dite « acide », attaquant dès lors tout ce qu'elle va mouiller en retombant : immeubles, statues, mais également voyageant au gré du vent, lorlts, lacs, champs, plantes et arbres.

L'EFFET DE SUIE ET LE ltCHAUFFEMENT CUMAnQUE Certains gaz vont s'accumuler dans l'atmosphère, renforçant ainsi l'« effet de serre ».

ils opèrent tel un couvercle qui empêcherait la chaleur de s'enfuir.

t:effet de serre est directement lié au réchauffement de la planète.

• Deux gaz sont particulièrement impliqués :le CO, (dioxyde de carbone, autrefois appelé« gaz carbonique >>), dont la quantité croit en proportion de la consommation des énergies fossiles (pétrole) et de la diminution des couverts forestiers ; et le méthane LA SURVEILLANCE DE LA POLLUTION La réglementation définit pour certains indicateurs de la pollution, des concentrations de référence, afin de guider l'action des pouvoirs publics.

La pollution atmosphérique fait l'objet d'une surveillance régulière par les autorités sanitaires ; elle consiste à établir la concentration des différents polluants.

Le réseau Atrno constitue, par exemple, un système de surveillance de la ,.titi thl'o/rdans plusieurs agglomérations, qui alerte les autorités quand la pollution dépasse les seuils fixés par l'Union européenne (pic de pollution).

Ce qui arrive assez fréquemment.

Les « pics de pollution » sont en fait directement liés à la météo : le soleil, la chaleur et l'absence de vent sont des facteurs favorisant la formation d'ozone -le gaz toxique souvent en cause, puisque ce dernier se lorme à partir de l'exposition au rayonnement solaire des oxydes d'azote et des hydrocarbures.

L'air chaud agit de plus comme un couvercle empêchant les polluants de se disperser, l'absence de vent entraînant leur accumulation au-dessus des villes.

Mais la pluie, à l'inverse, permet leur dispersion.

Plusieurs seuils de dépassement ont été définis : • Le niveau 1 ne prévoit que l'information des services administratifs et techniques.

• Le niveau 2 prévoit l'information par la voie des médias de la population.

il est alors conseillé aux sujets fragiles (personnes àgées, jeunes enfants, insuffisants respiratoires, allergiques, asthmatiques) d'éviter les efforts physiques intenses à l'extérieur, sans pour autant restreindre leurs sorties, éventuellement en circulation alternée.

• À partir du niveau 3 (procédure d'alerte), des mesures spéciales sont mises en place : circulation alternée, voire suppression de la circulation en ville et recommandations à l'égard de la population : privilégier les activités calmes, éviter de pratiquer un sport d'extérieur- ou n'opérer que le matin, période où la pollution à l'ozone est moins importante -et éviter de sortir aux heures chaudes.

dans les « puits de carbone • que sont les océans, le sol, les plantes, contre 10 lois plus pour les molécules de CO,.

Le dioxyde d'azote (NO,) a un potentiel de réchauffement 200 fois supérieur à celui du CO, mais, comme les quantités de NO, émises sont plus de 4 000 fois moindres que celles de co,, son impact reste très minoritaire.

lE TROU DANS LA COUCHE D'OZONE Découvert en 1985, le trou dans la couch d'ozonr a été aussitôt attribué à un apport massif de chlore dans l'atmosphère.

C'est de fait le propre de ce composé chimique que de «casser » les molécules d'ozone accumulées dans la stratosphère : un atome de chlore peut ainsi détruire plusieurs milliers de molécules d'ozone.

Le chlore est apporté par des composés organochlorés, notamment par les CFC (chlorofluorocarbones), longtemps utilisés dans les circuits réfrigérants et dans les aérosols.

Comme il faut une quinzaine d'années après leur émission pour que les CFC parviennent à la hauteur de la stratosphère et y libèrent leur chlore destructeur, on peut donc avancer que, malgré leur interdiction planétaire à l'aube de l'an 2000, ils continueront de polluer l'atmosphère au moins jusqu'en 2015.

LA DtGlADAnON DE LA SANlt HUMAINE La pollution atmosphérique induit des maladies respiratoires, véhicule des substances cancérigènes dans l'air et acidifie l'environnement.

Car l'atmosphère est aussi ce que chaque être vivant respire ; or tous les polluants de l'air peuvent être inhalés.

• Les particules fines sont susceptibles de pénétrer dans les poumons et de provoquer par là même des maladies cardiovasculaires, augmentent de façon notable les risques d'affections des voies respiratoires et sont cancérigènes.

Elles favorisent qui plus est l'apparition du rhume des foins, de l'asthme et autres allergies, car elles se couplent avec les pollens de certains arbres (troènes, thuyas, cyprés et bouleaux, notamment), particulièrement concentrés dans les villes.

Pour cette raison, la teneur de l'air en pollens est trés surveillée dans les villes, l'alerte étant donnée f------------� en cas de« pic pollinique».

(CH,), résultant quant à lui de l'activité physiologique des organismes vivants -surtout des bovins, massivement élevés pour la production de viande - et plus exactement de leurs éructations ou de leurs flatulences (fermentation entérique).

• Les émissions de CO, sont 70 fois supérieures à celles de méthane (données des années 1990), mais le méthane affiche un potentiel de réchauffement 60 fois plus élevé que celui du CO, ; aussi ces deux gaz contribuent-ils de façon quasi égale à l'effet de serre.

Cependant il faut préciser que les molécules de méthane restent une quinzaine d'années dans l'atmosphère, avant leur récupération Une étude réalisée en 2000 estime ainsi que la pollution atmosphérique par les particules en suspension a réduit l'espérance de vie dans l'Union européenne de 8,6 mois en moyenne.

• Les oxydes d'azote atteignent quant à eux les plus fines ramifications des voies respiratoires, provoquant à très forte dose, des lésions pulmonaires ; ils augmentent par ailleurs la réponse allergique chez les asthmatiques et la sensibilité aux infections microbiennes, singulièrement chez les jeunes enfants.

• L'ozone est un oxydant très réactif, irritant des muqueuses oculaires et respiratoires, des bronches aux alvéoles pulmonaires.

Ses effets sont amplifiés par l'exercice physique.

Il endommage le système immunitaire des personnes fragilisées (enfants et sujets àgés).

• Les oxydes de soufre, responsables des pollutions acides, peuvent entraîner irritations oculaires, respiratoires et cutanées, pharyngites, bronchites chroniques et crls6 d'ostll•r.

ils sont également responsables de l'acidification des système aquatique et terrestre : transformés en particules de sulfate, ils forment des dépôts qui, combinés à d'autres composés comme l'ammoniac, favorisent la formation secondaire des particules de Pu, qui sont inhalables.

Ils sont alors, indirectement, cause de ce que l'on nomme la « brume sèche régionale » et de la réduction de la visibilité.

• En Autriche, en France et en Suisse, la pollution de l'air serait aujourd'hui responsable, indirectement de deux lois plus de morts que les accidents de la route.

Mais l'un des problèmes majeurs en la matière reste que les polluants solides finissent toujours par retomber.

Ainsi, même les pollutions d'origine naturelle-celle du mercure, par exemple -contaminent la planète entière en retombant Ce qui explique - entre autres -la contamination des poissons des océans par le mercure, ce dernier ayant depuis l'atmosphère, toutes probabilités de retomber dans l'eau, qui recouvre plus de 70% de la surface du globe.

De là notre propre contamination, de plus en plus importante, par les métaux lourds, puisque nous sommes aussi des mangeurs de poisson ...

MESURES PRISES POUR RÉDUIRE LA POLLUTION S'agissant de pollutions qui mettent en péril toute la planète, des mesures internationales ont été prises pour tenter de lutter contre la pollution atmosphérique.

Elles ont des effets positifs que l'on ne saurait discuter, puisque, globalement les émissions sont orientées à la baisse.

Malhe ureusement de telles mesures sont prises à la suite d'un constat souvent dramatique.

• Les CFC ont été interdits à l'échelle quasi planétaire en 2000; c'était une conséquence du protocole de Montréal, organisé dès 1987 après la découverte du trou dans la couche d'ozone.

• C'est également à la suite de la découverte dans le sang des !nuits de taux de polluants 20 fois plus élevés que dans celui des Européens, par exemple, que s'est tenue la Convention de Stockholm, en 1992.

Celle-d a conduit à interdire l'utilisation, là encore à l'échelle de la planète, de douze polluants organiques persistants (surnommés « les douze salopards »).

Ceux-ci seront bientôt rejoints par quatre autres.

• Le protocole de Kyoto, qui s'est tenu en 1997, visait à trouver les moyens de réduire les émissions de gaz à effet de serre .

Entré en application en février 2005, il a été ratifié par 55 pays, dont la Russie.

Mais les politiques à mettre en œuvre se heurtent à un mode de vie et un modèle économique fondés, dans les pays développés mais aussi dans les pays émergents (la Chine est ainsi devenue le 2' consommateur mondial de pét role), sur une consommation toujours croissante d'énergies fossiles (centrales thermiques classiques, chauffage urbain, transports routiers, activités industrielles diverses), grosses émettrices de gaz à effet de serre.

• La France a mis en place, à la suite de Kyoto, un ensemble de mesures concrètes : étiquette-énergie, limitation de la vitesse à 120 km/h sur autoroute (projet abandonné ), développement des biocarburants, des fluides de climatisation non polluants et des véhicules hybrides, plan destiné à favo riser l'énergie éolienne, etc.

LONDRES .

1952 : UN SMOG MEURTRIER Depuis le milieu du XIX' siècle, Londres est célèbre pour son Slftf , surnommé peo-soup en anglais « purée de pois»), contraction des mots fog («brouillard ») et smoke («fumée »).

Les polluants atmosphériques que sont les oxydes de soufre et d'azote ont une affinité particulière pour l'eau et les autres liquides : ils les recouvrent d'une fine pellicule qui les empèche de s'évaporer.

S'ensuit une sorte de « brume » permanente.

Si l'on ajoute à cette pollution des particules en suspension, ces dernières vont tout simplement fixer les polluants de l'air, en condensant les gouttelettes de brume, les rendant d'autant plus toxiques qu'elles peuvent dés lors pénétrer extrêmement facilement dans les voies respiratoires.

Au début du mois de dècembre 1952, une température plus froide que la normale s'Installe sur Londres, imposant le recours accru au chauffage.

Ce dernier, alors principalement à base de charbon, est une source importante d'émission de part icules en suspension.

t:air étant également humide, et le vent totalement absent pendant plus de quatre jours, le smog qui s'ensuit se fait particulièrement meurtrier, causant selon les sources, entre 4000 et 12000 morts.

C'est à la suite de cette tragédie que le Pa rlement de Londres adoptera la loi Cleon Air A d (loi sur l'air pur), en 1956, débarrassant de fait la capitale britannique de ce phénomène.

De tels smogs existent dans de nombreuses villes ou régions du monde.

Ainsi, depuis 2002, un énorme « nuage brun » de pollution, mesurant 3 km d'épaisseur, est observé sur toute l'Asie du Sud.

Ce voile de suie, de particules, d'aérosols et autres polluants ne cesse de gagner en ampleur, influençant le régime des précipitations, nuisant à l'agriculture et mettant la vie de centaines de milliers de personnes en danger.

Un nuage tout aussi imposa nt est apparu sur la région, particulièrement industrieuse, de Pékin et du nord-est de la Chine .. »

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