Une source importante de particules fines :Émissions agricoles d'ammoniac provenant de la fertilisation et de l'élevage. Crédit :pixelio
Les particules fines ont de nombreuses sources - non seulement le trafic, qui fait actuellement l'objet d'un examen particulier. La réduction des émissions agricoles pourrait également réduire considérablement les niveaux de particules dangereuses pour la santé, conclut une étude menée par des chercheurs de l'Institut Max Planck de chimie de Mayence, Allemagne. Les scientifiques ont calculé qu'en particulier en Europe et en Amérique du Nord, la concentration de particules fines dans l'atmosphère diminuerait considérablement en réduisant les émissions d'ammoniac (NH3) par l'utilisation d'engrais et l'élevage. Si les émissions agricoles étaient inférieures de 50 %, plus de 250, 000 décès par an, causée par la pollution de l'air, pourrait être évité à l'échelle mondiale. Les résultats sont publiés dans Chimie et physique de l'atmosphère , une revue de l'Union européenne des géosciences.
Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), les particules fines d'un diamètre inférieur à 2,5 micromètres (PM2,5) sont particulièrement nocives pour la santé, car les particules pénètrent profondément dans les poumons et peuvent provoquer des maladies cardiovasculaires et respiratoires. Cela réduit considérablement l'espérance de vie dans de nombreuses régions du monde. Selon le « Fardeau mondial de la maladie », une étude qui évalue la mortalité et l'invalidité dues aux principales maladies, blessures, et facteurs de risque, la pollution de l'air extérieur est le cinquième facteur de risque de mortalité totale dans le monde.
'Actuellement, le débat public porte principalement sur la charge particulaire du trafic, tandis que d'autres sources telles que l'agriculture sont négligées », dit Jos Lelieveld, Directeur du Département de chimie atmosphérique à l'Institut de Mayence. Les émissions de particules des véhicules à moteur peuvent apporter une contribution critique à la pollution atmosphérique locale dans les zones urbaines, surtout près des routes à fort trafic. Cependant, la plupart des particules fines (PM2,5) sont le résultat de processus chimiques dans l'air pendant le transport par le vent. « La concentration de particules fines dans l'atmosphère pourrait être considérablement réduite en empêchant le rejet d'ammoniac provenant de l'agriculture », dit Lelieveld, qui est étayé par des calculs récents de son équipe de recherche.
L'ammoniac réagit pour former les sels qui fabriquent les particules
Dans une étude antérieure, les chercheurs de Max Planck ont souligné que 3,3 millions de personnes dans le monde sont mortes en 2010 à cause de la pollution de l'air. Pendant ce temps, les estimations pour les dernières années ont augmenté de manière significative. Les scientifiques soulignent que dans de nombreuses régions du monde, l'industrie et le trafic ne sont pas les principales sources de pollution atmosphérique, ce qui est généralement supposé, mais que l'agriculture peut jouer un rôle important, en plus de la consommation d'énergie résidentielle pour le chauffage et la cuisine.
Les scientifiques ont identifié la libération d'ammoniac provenant de l'élevage et de l'utilisation d'engrais comme l'une des principales causes de pollution de l'air, surtout dans de grandes parties de l'Europe. L'ammoniac contient de l'azote qui est un nutriment important pour les plantes, mais il s'échappe dans l'atmosphère par le fumier et en fertilisant les cultures agricoles. Il réagit avec d'autres substances, tels que l'acide sulfurique et nitrique, pour former des sels de sulfate et de nitrate d'ammonium qui composent les particules.
50 pour cent de moins de NH3 éviteraient 250, 000 décès par an dans le monde
Dans leur présente étude, les scientifiques se concentrent sur quatre régions où les limites de qualité de l'air particulaire sont fréquemment dépassées :l'Amérique du Nord, L'Europe , Asie du Sud et de l'Est. Leurs calculs montrent qu'une réduction de 50 pour cent des émissions agricoles entraînerait une diminution globale des décès attribuables à la pollution de l'air d'environ huit pour cent. Ce chiffre correspond à un taux de mortalité de 250, 000 personnes par an. Si les émissions d'ammoniac pouvaient être totalement exclues, environ 800, 000 décès dus à des maladies liées à la pollution de l'air seraient évités dans le monde.
« L'effet de la réduction de l'ammoniac sur la formation de particules n'est pas linéaire. L'amélioration de la qualité de l'air est plus efficace une fois que certaines réductions ont été réalisées. 'À partir de maintenant, cependant, l'effet est exponentiel', explique Andrea Pozzer, Chef de groupe à l'Institut Max Planck de chimie et auteur principal de l'étude. Une réduction des émissions d'ammoniac de plus de 50 % permettrait, donc, être très efficace et souhaitable, Pozzer ajoute.
L'Europe , surtout, bénéficierait de la baisse des émissions d'ammoniac
Les scientifiques ont déterminé les taux de mortalité en deux étapes :d'abord, à l'aide d'un modèle de chimie atmosphérique, ils ont calculé à quel point les particules fines seraient réduites en diminuant les émissions d'ammoniac. Les résultats montrent qu'en réduisant de moitié la source globale, en Europe, il en résulterait 11 % de particules PM2,5 en moins, aux États-Unis 19 pour cent et en Chine 34 pour cent. En Allemagne, le niveau moyen de particules fines en 2015 était d'environ 14 microgrammes par mètre cube d'air, ce qui signifie que dans le scénario de réduction de 50 pour cent, il tomberait à environ 12,5 microgrammes par mètre cube.
Sur la base d'un modèle supplémentaire, qui décrit les impacts sur la santé publique qui surviennent pour une exposition donnée aux particules, les chercheurs ont calculé l'influence sur la mortalité par cancer du poumon, maladies cardiovasculaires et respiratoires. En particulier, l'Europe bénéficierait d'une réduction des émissions d'ammoniac et de la diminution conséquente des particules fines :par exemple, une réduction de 50 % du NH3 à l'échelle européenne réduirait la mortalité due aux PM2,5 de près de 20 %, ce qui signifie qu'environ 50, 000 décès par an pourraient être évités.
Andrea Pozzer et ses collègues ont calculé qu'une réduction de l'ammoniac de cette ampleur aux États-Unis entraînerait une baisse de 30 % du taux de mortalité lié à la pollution atmosphérique. En revanche, les modèles informatiques indiquent des améliorations plus faibles pour la même réduction en Asie de l'Est, environ huit pour cent, et seulement trois pour cent en Asie du Sud.
Sur la base de ces résultats, Jos Lelieveld conclut :« Politiques d'émission, notamment en Amérique du Nord et en Europe, devrait imposer des contrôles d'ammoniac plus stricts pour réduire efficacement les concentrations de particules fines. Les mesures de réduction du dioxyde de soufre (SO2) et des oxydes d'azote (NOx) sont d'une importance cruciale pour la pureté de l'air, mais devrait être complétée par une réduction de l'ammoniac issu de l'agriculture, qui peut être mis en œuvre de manière relativement efficace et économique.