Evaluation des stratégies de réduction de la pollution atmosphérique

L’Ineris assure un appui scientifique et technique auprès du Ministère chargé de l’environnement, en développant et appliquant des modèles d’analyse intégrée, permettant d’évaluer les impacts des émissions de polluants atmosphériques sur la qualité de l’air et donc leurs effets sur la santé humaine et sur l’environnement.

Cette démarche, basée sur la mise en œuvre d’outils de modélisation, permet de comparer différents scénarios d’émissions, correspondant à la situation courante, à des situations passées, ou encore à des situations futures, définies par exemple par l’application de plans d’action. Des approches économiques, également mises en œuvre par l’Ineris, permettent de monétiser les effets sur la santé humaine et l’environnement et donc de définir les couts économiques et sociétaux de la pollution atmosphérique. Ces informations, comparées aux coûts estimés des mesures de réduction des émissions et des plans d’actions permettent de réaliser des études socio-économiques qui constituent une aide à la décision pour trouver les meilleurs compromis techniques, économiques, et politiques  en matière de stratégies de gestion de la qualité de l’air.

Ces stratégies doivent être multi-sectorielles et multi-échelles : tous les secteurs d’activités sont responsables de l’émission de polluants atmosphériques et les stratégies de réduction de ces émissions se déclinent à l’échelle d’un pays, d’une région ou d’une ville. Certaines substances, qui ont de plus longues durées de  vie dans l’atmosphère (ozone, méthane, carbone suie) doivent même faire l’objet d’actions concertées au niveau international pour une plus grande efficacité.

Les réglementations internationales (Protocole de Göteborg de la Convention sur le transport des polluants à longue distance) et européennes (directive sur les plafonds nationaux d’émissions 2016/2284/EU), fixent des objectifs nationaux de réductions des émissions de polluants et précurseurs (oxydes de soufre, oxydes d’azote, ammoniac, composés organiques volatils et particules fines PM2.5). Chaque état membre doit décliner un plan national de réduction des polluants qui permette d’atteindre ces cibles.

En France, le PREPA (Plan de réduction des polluants atmosphériques), décrit dans le décret et l’arrêté du 10 mars 2017(*), établit des objectifs et mesures sectorielles de réductions des émissions à l’horizon 2020. Au niveau local, les Plans de Protection de l’Atmosphère (PPA) établissent des stratégies locales de réductions des émissions, avec un bouquet de mesures additionnelles ciblées sur les territoires dans lesquelles les valeurs limites des polluants atmosphériques réglementés (particules PM10 et dioxyde d’azote) ont été dépassées, ils sont également obligatoires dans les agglomérations de plus de 250 000 habitants.

Au niveau régional les schémas régionaux du climat, de l’air et de l’énergie (SRCAE) définissent les grands objectifs et les grandes orientations de la Région en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre, maîtrise de la demande d’énergie, développement des énergies renouvelables, qualité de l’air et adaptation au changement climatique. Ce sont des textes mettant en perspective les co-bénéfices attendus de l'élaboration de stratégies couplées pour lutter contre le changement climatique et la pollution atmosphérique en utilisant les choix énergétiques d’un territoire comme facteur structurant.

L’Ineris est largement impliqué dans les travaux d’évaluation des impacts des plans de gestion nationaux et européens de la pollution atmosphérique. Ce sont des travaux à caractère prospectif, par définition, qui reposent sur la mise en œuvre du modèle CHIMERE (CHIMERE chemistry-transport model), modèle de chimie-transport atmosphérique co-développé par le CNRS et l’Ineris depuis 2001. Couplé aux modèles d’évaluation des impacts sanitaires (Alpa-RiskPoll, ARP) et des impacts de l’ozone sur les cultures et forêts (modèle PODy), il est la pierre angulaire de la chaine de modélisation intégrée mise en place par l’Ineris pour mener à bien ses travaux d’évaluation des plans et actions.   On peut citer par exemple les travaux préparatoires du PREPA. L’Ineris a également été impliqué dans plusieurs projets de recherche dont l’objectif était d’évaluer les synergies et les antagonismes des politiques qualité de l’air et climat, afin de proposer les compromis les plus pertinents. C’était en particulier l’objectif du projet Salutair (2009-2013) financé dans le cadre du programme de recherche PRIMEQUAL (Ministère chargé de l’environnement/Ademe) et maintenant celui du nouveau programme ACRA qui s’intéresse aux bénéfices et risques pour la qualité de l’air des scénarios énergétiques envisagés pour mettre en œuvre les accords de Paris. Ce projet qui s’achèvera en 2023 est coordonné par l’Ineris, associé au Citepa, au Laboratoire d’économie appliquée de Grenoble (GAEL) et au Laboratoire d’Economie et de Management de Nantes, est soutenu par l’Ademe et le ministère chargé de l’environnement via le programme AQACIA.

L’ensemble de ces travaux met en exergue le rôle essentiel du choix de mix énergétique à l’échelle d’un territoire dans la définition de plans de gestion de la qualité de l’air. En effet les études prospectives montrent que les scenarios les plus ambitieux en termes de transition énergétique et d’objectifs de limitation du réchauffement climatique sont ceux qui globalement, ont le plus d’impacts positifs sur la qualité de l’air. Ainsi, l’impact sur la qualité de l’air de la part croissante occupée par les énergies décarbonnées  dans ce mix doit être objectivée. L'abandon progressif des énergies fossiles est plutôt une bonne nouvelle pour les émissions de polluants atmosphériques, mais le bilan final dépendra aussi du taux de   pénétration de technologies  ayant le moins d’impact sur la qualité de l’air (éolien, solaire, nucléaire  ) et de la maitrise des nouveaux risques induits. Les travaux que l’Ineris mène sur la filière énergétique “hydrogène” depuis de nombreuses années sont essentiellement focalisés sur la mise en sécurité de la chaine de valeur, mais s’intéressent de plus en plus aux impacts (incluant les possibles émissions de polluants  tels que les oxydes d’azote lors de processus de combustion) et  bénéfices potentiels de cette approche pour la qualité de l’air.

Plan national de réduction des émissions de polluants atmosphériques (PRÉPA)

Le PRÉPA fixe la stratégie de l’État pour réduire les émissions de polluants atmosphériques au niveau national et respecter les exigences internationales et européennes formalisées dans le protocole de Göteborg et la directive sur les plafonds nationaux d’émissions (2016/2284/EU). Ce plan national répond donc à une exigence réglementaire et constitue l’un des outils de déclinaison de la politique climat-air-énergie en France. Il combine les différents outils de politique publique : réglementations sectorielles, mesures fiscales, incitatives, actions de sensibilisation et de mobilisation des acteurs, action d’amélioration des connaissances. Tels que prévu par l’article 64 de la Loi sur la transition écologique et la croissance verte, le PRÉPA est composé :

• d'un décret fixant les objectifs chiffrés de réduction des émissions des principaux polluants à l’horizon 2020,2025 et 2023 ;
• d'un arrêté établissant pour la période 2017-2021, les actions prioritaires retenues et les modalités opérationnelles pour y parvenir.

L’élaboration du plan s’est appuyée sur l’étude « aide à la décision pour l’élaboration du PRÉPA », réalisée entre 2015 et 2016 par le Citepa, l’Ineris et le bureau d’étude AJBD. Pour sélectionner les mesures sectorielles (industrie, résidentiel tertiaire, transports et agriculture) les plus pertinentes, une approche inédite basée sur l’analyse multicritère d’une cinquantaine de mesure a été réalisée. Pour chaque mesure, l’évaluation a porté sur le potentiel de réduction d’émissions au niveau national, le potentiel d’amélioration de la qualité de l’air, la faisabilité juridique, le niveau de controverse, le ratio coût-efficacité, le ratio coût-bénéfices et les co-bénéfices (voir figure ci-dessous).
Dans cette étude, les coûts individuels des mesures de réduction des émissions atmosphériques ont été étudiés et mis en perspective par rapport à l’impact des réductions d’émissions sur la qualité de l’air, modélisé avec le modèle CHIMERE et traduit en critères de mortalité et morbidité qui ont a été monétarisés, avec le modèle ARP. Ainsi la comparaison des bénéfices des mesures au regard des effets évités des particules fines, de l’ozone et du dioxyde d’azote sur la mortalité et morbidité de la population française aux coûts de ces mesures a permis d’objectiver leur pertinence et de les classer. 

 (*) Arrêté du 10 mai 2017 établissant le plan national de réduction des émissions de polluants atmosphériques - Légifrance