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Les vols à destination de l'Australie produisent le plus d'ozone

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Sur mille kilomètres depuis les îles Salomon vers l'est, l'atmosphère réagit tout particulièrement à l'émission de polluants par le transport aérien. C'est là que le maximum d'ozone troposphérique se forme, motivé par l'état chimique de l'atmosphère et l'émission d'oxydes d'azote. En particulier, les vols provenant ou partant de l'Australie et de la Nouvelle-Zélande sont les plus responsables.

Les traînées de condensation se font plus remarquer que la pollution liée à la combustion du kérosène. Essentiellement liées à la condensation de la vapeur d'eau, elles agissent dans le sens d'un effet de serre. © Gralo, Wikipédia, DP

L'ozone est un composé clé de l'atmosphère. La « couche » qui se situe dans la stratosphère, à une vingtaine de kilomètres d'altitude, absorbe la majorité du rayonnement UV issu du soleil. C'est donc en partie grâce à elle que la vie sur Terre est possible. On estime que 90 % de l'ozone fabriqué stagne dans la stratosphère, mais les 10 % restants sont formés en troposphère, juste au-dessus de nos têtes. Le rôle de l'ozone troposphérique est tout autre : il agit comme un puissant gaz à effet de serre, oxyde l'atmosphère et est nocif pour nous.

La formation de l'ozone troposphérique est complexe. Le principal mécanisme en jeu est la photolyse du dioxyde d'azote (NO2) par le rayonnement solaire, mais ce n'est pas si simple. Cette formation dépend de façon non linéaire de la présence de gaz précurseurs, à savoir les composés organiques volatils (COV) et les oxydes d'azote (NOx). Les épisodes de pollution à l’ozone surviennent en fin de compte suivant le rapport de concentration entre les NOx et les COV. Difficile donc de prédire un événement de pollution à l'ozone, mais il est clair que plus on émet de NOx dans la troposphère, plus il y a de risques.

Actuellement, l'indice de pollution de l'air de Paris est faible. Les principaux polluants sont l'ozone et les particules fines PM10. © Céréales Killer, Wikipédia, GNU 1.2

Source de polluants primaires, l'aviation civile contribue fortement à la formation de l'ozone troposphérique. En brûlant son kérosène, un avion émet dans l'atmosphère des NOx, des hydrocarbures (et donc des COV) et du monoxyde de carbone (CO). Suivant l'état de l'atmosphère, cela peut provoquer localement une surproduction d'ozone troposphérique. Une nouvelle étude, publiée dans les Environmental Research Letters, suggère que le taux d'ozone troposphérique généré par la pollution aérienne est le plus important pour les vols entrant et sortant de l'Australie et de la Nouvelle-Zélande.

Sydney-Bombay, le vol le plus producteur d’ozone

Les recherches, menées par une équipe du Massachusetts Institute of Technology (MIT), montrent même que la zone la plus sensible englobe la région des îles Salomon, jusqu'à 1.000 km à l'est. Dans cette région, 1 kg de carburant brûlé par les avions (en particulier la formation des oxydes d'azote) se traduit par la formation de 15 kg d'ozone troposphérique supplémentaires sur l'année. C'est cinq fois plus qu'en Europe et 3,7 fois plus qu'en Amérique du Nord. « Nos résultats montrent que les parties les plus propres de l'atmosphère présentent la réponse la plus spectaculaire aux nouvelles émissions », commente Steven Barett, principal auteur de l'étude.

Avec l'analyse de 83.000 vols aériens et les résultats de simulation de modèles numériques de transport chimique, l'équipe a identifié que les 10 vols les plus impliqués dans la formation d'ozone troposphérique sont les vols à destination ou en partance de l'Australie et de la Nouvelle-Zélande. Le vol le plus producteur d'ozone serait le Sydney-Bombay, accusé de fabriquer 25.300 kg d'ozone ! Les avions à destination des deux îles sont en outre bien souvent des avions long courrier, ils consomment donc beaucoup de carburant.

L'ozone troposphérique dépend de l'état chimique local de l'atmosphère. Ses effets se font sentir localement et non à l'échelle mondiale, ce qui rend sa prévisibilité difficile. Dans le cas des îles Salomon par exemple, l'étude montre que les avions émettent 40 % de NOx de plus en octobre qu'en avril. L'affaire n'est donc pas simple. Cependant, en ayant connaissance des zones photochimiquement sensibles aux NOx, et de la saisonnalité de cette sensibilité, on peut envisager de modifier les lignes de transport aérien, au moins pour limiter la formation de trop d'ozone dans les régions les plus réceptives.

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