COVID-19 : Quels impacts du confinement sur la qualité de l’air ?

Pendant plusieurs semaines, face à une pandémie de coronavirus d’ampleur mondiale, le Gouvernement français a mis en place une mesure inédite de confinement de la population.  Cette restriction, du fait du fort ralentissement des activités économiques et de transport, a pu avoir un impact sur la qualité de l’air. Une semaine après que le déconfinement ait été prononcé, les données de qualité de l’air récoltées permettent une première analyse de la situation en Bourgogne-Franche-Comté.

Une tendance contrastée en Bourgogne-Franche-Comté

Une évolution atypique des niveaux de dioxyde d’azote (NO2) a pu être observée depuis le début du confinement. En revanche, les niveaux de particules fines (PM10) semblent peu impactés par le phénomène et montrent une évolution proche de la normale, en tenant compte des conditions météorologiques et de la saisonnalité de ce polluant. Ceci est principalement lié aux sources associées à chacun de ces polluants. Le NO2 est principalement lié au trafic routier, qui affiche une baisse très importante en cette période de déplacement limité. Cependant, la circulation des agents indispensables au bon fonctionnement de notre société et aux transports de fret a été maintenue, de sorte que les émissions ne sont pas tombées à zéro. Par ailleurs, les autres sources de NO2, liées aux secteurs résidentiel ou agricole sont restées présentes. De ce fait, la baisse des niveaux de NO2 n’a pas été homogène sur l’ensemble de la région. En ce qui concerne les particules PM10, et contrairement aux idées reçues, le trafic routier ne constitue qu’une source d’émission mineure. La baisse du trafic routier du fait du confinement n’a donc eu que peu d’impact sur les niveaux observés. Au contraire, les sources principales en cette saison étant les émissions du secteur agricole et du secteur résidentiel, deux activités ne présentant pas de baisse en période de confinement, les niveaux observés n’ont révélé aucune diminution depuis le confinement. Cette évolution peut néanmoins être considérée comme normale, qui plus est fréquemment observée dans notre région au cours de cette période.

Le dioxyde d’azote en très nette baisse

Un marqueur du trafic routier

Les oxydes d’azote sont principalement émis lors des phénomènes de combustion. Le secteur des transports routiers est responsable de près des deux tiers des émissions de la région. Suivent ensuite les secteurs de l’agriculture et de l’industrie manufacturière, qui contribuent plus faiblement à ces émissions pour un peu plus de 10 % chacun.

Comparaison des données avril 2020 / avril 2019

Les niveaux de NO2 montrent une très nette baisse entre les valeurs observées pour l’année de référence 2019 et celles obtenues en période de confinement 2020. Ainsi, la concentration moyenne calculée en avril 2019 pour l’ensemble des points de mesure était de 13 μg/m3, soit environ 2 fois plus que la moyenne calculée en avril 2020, qui a été de 7 μg/m3. Analyse selon les typologies de sites :

• Une baisse de 49 % est observée sur les sites d’influence trafic (situés en proximité directe des axes routiers de la région) et une baisse de 43 % sur les sites de fond urbain (destinés à l’évaluation des niveaux dans les centres urbains). Ces fortes baisses trouvent leur explication dans le fait que le NO2 est un polluant principalement émis par le trafic routier et considéré comme un marqueur du trafic. Il est donc logique d’observer un léger écart entre les niveaux de ces différents types de sites.
• Les niveaux observés au niveau des stations industrielles de la région et des sites ruraux affichent quant à eux des baisses parfaitement comparables, de l’ordre de 33 à 34%. Cette évolution comparable peut s’expliquer par le faible impact des activités industrielles sur les niveaux de NO2. Au final, la baisse affichée sur ces sites correspond à la baisse observée à l’échelle régionale.

Comparaison des cartographies avril 2020 / avril 2019

La représentation spatiale des niveaux de NO2 confirme la très nette baisse entre les valeurs modélisées pour l’année de référence 2019 et celles pour la période de confinement 2020.

La carte représentant l’évolution des concentrations en NO2 permet de mettre en exergue la diminution de ces concentrations entre avril 2019 et avril 2020 : plus celle-ci est bleue, plus les concentrations ont diminué. Les diminutions observées sur la région oscillent entre -10 % et -20 % en zone rurale mais s’étendent davantage de -30 % à -50 % sur les zones urbaines. En toute logique, les zones habituellement marquées par un fort trafic ont été le siège des diminutions les plus importantes.

Les particules bien moins influencées

Introduites ou remises en suspension par diverses activités

Les particules fines ont pour origine les combustions (chauffage résidentiel, trafic routier, feux de forêts,…), certains procédés industriels (carrières, cimenteries, fonderies…) et autres activités telles les chantiers BTP ou l’agriculture (via notamment le travail des terres cultivées) qui les introduisent ou les remettent en suspension dans l’atmosphère.

Analyse des données collectées durant le confinement

Les niveaux observés en avril 2019 sont tout à fait comparables à ceux observés en avril 2020 : la moyenne tous sites confondus a été de 14 μg/m3 en 2019 comme en 2020. Cette situation s’explique si l’on considère les principales sources de particules en cette période. En effet, les mois de mars et avril sont chaque année fortement marqués par la reprise des activités liées au secteur agricole (labours, fertilisation, épandages d’ammoniac, fermentation naturelle des sols), qui sont souvent à l’origine d’épisodes de particules en cette saison. Ces activités, vitales pour notre société, n’ont par ailleurs pas été impactées par la mise en place du confinement. Viennent également s’ajouter des sources
additionnelles, et notamment le chauffage résidentiel (toujours en fonctionnement sur cette période, et non ralenti par le confinement, au contraire), ainsi que le trafic routier (réduit du fait du confinement, mais non entièrement arrêté). L’analyse de l’évolution des niveaux de PM10 observés tout au long de la période de confinement illustrent très bien cette situation.

• Ainsi, la période avant la mise en place du confinement a été marquée par des niveaux moyens assez faibles, en lien avec des conditions météorologiques pluvieuses (favorables à la dispersion des polluants).
• La semaine de transition (du 16 au 22 mars), plus sèche, a montré une augmentation sensible des niveaux observés. Cependant, c’est au tout début de la période de confinement (semaine du 23 au 29 mars), que les niveaux les plus élevés de particules ont été observés. En effet, le temps ensoleillé et peu venté était alors favorable à l’accumulation des polluants. Cette période fut de plus marquée par des activités agricoles, à l’origine d’introduction ou de remise en suspension de particules dans l’atmosphère.
• La levée de la bise, à compter du 29 mars, a permis d’éclaircir l’atmosphère, en dispersant les particules qui s’étaient accumulées. Il est également intéressant d’observer une importante baisse des niveaux de particules à compter du 26 avril 2020. Cela est à mettre en lien avec la transition saisonnière habituelle, au cours de laquelle nous passons de conditions météorologiques de fin d’hiver à des conditions proprement printanières, impliquant notamment la diminution des chauffages individuels. En d’autres termes : l’évolution des niveaux de particules au cours de la période reflète ce qui est normalement observé dans notre région sur cette période, et l’impact du confinement sur les niveaux observés semble avoir été très réduit.