São Paulo, Brésil, 2013. Les métros regorgent de particules fines souvent transportées par les freins ou les trains. Crédit :Diego Torres Silvestre/Flickr, CC BY-ND
, Quatre autres grandes villes indiennes auront bientôt leurs propres lignes de métro, a annoncé le gouvernement du pays. De l'autre côté de l'Himalaya, Shanghai construit sa 14e ligne de métro, ouverture prévue en 2020, ajoutant 38,5 km et 32 stations au plus grand réseau de métro au monde. Et les New-Yorkais peuvent enfin profiter de leur ligne de métro Second Avenue après avoir attendu près de 100 ans pour qu'elle arrive.
Rien qu'en Europe, les navetteurs dans plus de 60 villes utilisent les métros ferroviaires. Internationalement, plus de 120 millions de personnes s'y rendent chaque jour. On compte environ 4,8 millions de cyclistes par jour à Londres, 5,3 millions à Paris, 6,8 millions à Tokyo, 9,7 millions à Moscou et 10 millions à Pékin.
Les métros sont essentiels pour se déplacer dans les villes surpeuplées, quelque chose qui deviendra de plus en plus important au fil du temps - selon un rapport des Nations Unies de 2014, la moitié de la population mondiale est désormais urbaine. Ils peuvent également contribuer à réduire la pollution de l'air extérieur dans les grandes métropoles en contribuant à réduire l'utilisation des véhicules à moteur.
De grandes quantités de particules respirables (matières particulaires, ou PM) et le dioxyde d'azote (NO
Mais quel est l'air comme celui que nous respirons sous terre, sur les quais et à l'intérieur des trains ?
Qualité de l'air mixte
Au cours de la dernière décennie, plusieurs études pionnières ont surveillé la qualité de l'air dans le métro dans diverses villes d'Europe, Asie et Amériques. La base de données est incomplète, mais grandit et a déjà de la valeur.
Par exemple, comparer la qualité de l'air dans le métro, autobus, les trajets en tram et à pied de la même origine à la même destination à Barcelone, a révélé que l'air du métro avait des niveaux de pollution de l'air plus élevés que dans les tramways ou la marche dans la rue, mais légèrement inférieurs à ceux des bus. Des valeurs similaires inférieures pour les environnements de métro par rapport à d'autres modes de transport public ont été démontrées par des études à Hong Kong, Mexico, Istanbul et Santiago du Chili.
Des roues et des freins
De telles différences ont été attribuées à différents matériaux de roue et mécanismes de freinage, ainsi qu'aux variations des systèmes de ventilation et de climatisation, mais peut également être lié à des différences dans les protocoles de campagne de mesure et le choix des sites d'échantillonnage.
Les principaux facteurs influençant la pollution atmosphérique du métro comprendront la profondeur de la station, date de construction, type de ventilation (naturelle/climatisation), types de freins (plaquettes de freins électromagnétiques ou conventionnels) et roues (caoutchouc ou acier) utilisés sur les trains, la fréquence des trains et plus récemment la présence ou l'absence de systèmes de portes palières sur les quais.
Métro Second Avenue en devenir, New York, 2013. Crédit :MTA Capital Construction/Rehema Trimiew/Wikimedia, CC BY-SA
En particulier, une grande partie des particules de métro proviennent de pièces de train en mouvement telles que les roues et les plaquettes de frein, ainsi que des rails en acier et des matériaux d'alimentation, rendant les particules contenant principalement du fer.
À ce jour, il n'y a aucune indication épidémiologique claire d'effets anormaux sur la santé des travailleurs souterrains et des navetteurs. Les employés du métro de New York ont été exposés à un tel air sans qu'il y ait d'impacts significatifs observés sur leur santé, et aucun risque accru de cancer du poumon n'a été trouvé chez les conducteurs de métro dans le métro de Stockholm.
Mais une note de prudence est frappée par les observations d'universitaires qui ont constaté que les employés travaillant sur les quais du métro de Stockholm, où les concentrations de PM étaient les plus élevées, avaient tendance à avoir des niveaux plus élevés de marqueurs de risque de maladie cardiovasculaire que les vendeurs de billets et les conducteurs de train.
Les particules à prédominance ferreuse sont mélangées avec des particules provenant d'une gamme d'autres sources, y compris le ballast rocheux de la voie, les aérosols biologiques (tels que les bactéries et les virus), et l'air de l'extérieur, et conduit à travers le système de tunnel sur les courants d'air turbulents générés par les trains eux-mêmes et les systèmes de ventilation.
Comparer les plateformes
Le programme de mesure le plus important sur les quais du métro à ce jour a été réalisé dans le métro de Barcelone, où 30 stations avec des conceptions différentes ont été étudiées dans le cadre du projet IMPROVE LIFE avec un soutien supplémentaire du Fonds AXA pour la Recherche.
Elle révèle des variations importantes des concentrations particules-matières. Les gares avec un seul tunnel avec une voie ferrée séparée du quai par des systèmes de barrières vitrées présentaient en moyenne la moitié de la concentration de ces particules par rapport aux gares classiques, qui n'ont aucune barrière entre la plate-forme et les voies. Il a été démontré que l'utilisation de la climatisation produit des concentrations de particules et de matières plus faibles à l'intérieur des voitures.
Dans les trains où il est possible d'ouvrir les fenêtres, comme à Athènes, On peut montrer que les concentrations augmentent généralement à l'intérieur du train lors du passage dans les tunnels et plus particulièrement lorsque le train entre dans le tunnel à grande vitesse.
Stations de surveillance
Bien qu'il n'existe aucun contrôle légal sur la qualité de l'air dans l'environnement du métro, la recherche devrait s'orienter vers des méthodes réalistes d'atténuation de la pollution par les particules. Notre expérience dans le métro de Barcelone, avec sa gamme considérable de conceptions de stations différentes et de systèmes de ventilation en fonctionnement, est que chaque plate-forme a son propre micro-environnement atmosphérique spécifique.
Pour concevoir des solutions, il faudra tenir compte des conditions locales de chaque station. Ce n'est qu'alors que les chercheurs pourront évaluer les influences de la pollution générée par les pièces de train en mouvement.
De telles recherches sont toujours en croissance et augmenteront à mesure que les sociétés d'exploitation de métro sont désormais plus conscientes de la façon dont un air plus pur conduit directement à une meilleure santé pour les navetteurs urbains.
Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.