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2020-09-22

La pollution atmosphérique est reconnue comme étant le cinquième facteur de risque de mortalité dans le monde, et la pollution de l'air ambiant contribue à environ 5 millions de décès dans le monde par an - soit un décès sur dix. En Europe, les maladies liées à la pollution atmosphérique sont responsables d’un décès sur huit, selon le dernier rapport de l'Agence européenne de l'environnement. Cela met la pollution de l'air au centre des problèmes environnementaux de grande importance sociétale. Les analyses basées sur les observations satellitaires de l'instrument TROPOMI, à bord du satellite Copernicus Sentinel-5P, lancé en 2017, ont été vitales pour suivre l'évolution de la pollution atmosphérique à travers le monde. TROPOMI est un instrument de pointe qui détecte les polluants atmosphériques de manière plus précise et à une résolution spatiale plus élevée que jamais.

En 2020, les données satellitaires ont été amplement utilisées pour surveiller les changements de la qualité de l'air résultant des mesures prises pour enrayer l’épidémie de COVID-19.  Mesures qui ont affecté plus de la moitié de la population mondiale. Des scientifiques de l'Institut royal d'Aéronomie Spatiale de Belgique (IASB) ont utilisé les données satellitaires de TROPOMI pour explorer les liens entre COVID-19 et les effets des niveaux d'oxyde d'azote (NO2) depuis le début de la crise jusqu'à aujourd'hui. Le NO2 est rejeté dans l'atmosphère par la combustion de carburants dans les véhicules, les centrales électriques et les installations industrielles, et peut avoir des effets importants sur la santé humaine – par exemple en augmentant la probabilité de développer des problèmes respiratoires.

En mars-avril 2020, pendant la phase de confinement stricte en Europe, des réductions spectaculaires des niveaux de NO2 ont été enregistrées pas les satellites :  des réductions de l'ordre de 40 à 50% dans les grandes villes d'Espagne, d'Italie et de France, et des réductions modérées de l'ordre de 20% dans les villes belges, comme Bruxelles et Anvers (figures 1 et 2). La raison principale en est bien identifiée : la circulation automobile, l'une des principales sources d'oxydes d’azote (NO et NO2), a été considérablement réduite pendant cette phase de confinement. L'analyse a également attiré l'attention sur les progrès technologiques remarquables réalisés pour mesurer la pollution - les mesures par satellite ont permis de surveiller les niveaux de NO2 en temps quasi réel à l'échelle mondiale.

Les concentrations semblent revenir à des niveaux proches de la normale en juillet-août 2020, en raison de l'assouplissement progressif des mesures de confinement, mais sont encore de 10% inférieures dans les grandes villes où les activités humaines n'ont pas encore complètement repris (Figure 1 et 2). À New Delhi et à Lima, deux mégapoles où les mesures de santé publique pour contenir la pandémie ont été très strictes, les niveaux de NO2 montrent une baisse significative pendant la première phase du confinement (Figure 3), et restent anormalement bas en juillet-août (20% en dessous des niveaux de 2019). Cela indique que l'économie n'a pas encore atteint son plein régime, malgré la levée partielle des restrictions.

L'impact de la météorologie sur NO2 est également significatif et ne doit pas être négligé. C'est pourquoi il est nécessaire d'analyser les données sur des périodes suffisamment longues, afin de mieux estimer l'impact de l'activité humaine. Pour la comparaison des moyennes mensuelles de 2019 et 2020, nous estimons que l’ incertitude sur la réduction induite par le COVID-19 est d'environ 15 à 20%. En comparant les réductions obtenues à partir des satellites et celles basées sur les stations de surveillance à la surface dans différentes villes, nous trouvons une concordance satisfaisante entre les deux techniques, compte tenu de leurs incertitudes et de la variabilité météorologique.

Contact

  • Dr. Jenny Stavrakou, Chef de travaux dans le groupe “modélisation de la chimie troposphérique” - Email: trissevgeni (point) stavrakou (arobase) aeronomie (point) be
  • Stéphanie Fratta, Département communication – Email: stéphanie (point) fratta (arobase) aeronomie (point) be
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Figure 2: Concentrations de dioxyde d'azote en Belgique en mars-avril (rangée supérieure) et juillet-août (rangée inférieure) en 2019 et 2020, et leurs différences (colonne de droite). Après une forte baisse lors du confinement en mars-avril 2020, la majeure partie de l'Europe est revenue à des niveaux similaires à 2019, à l'exception des grandes villes, où les niveaux de dioxyde d'azote restent inférieurs à ceux de 2019.
Crédits: données Copernicus Sentinel-5P (2019-2020).
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Figure 1: Concentrations de dioxyde d'azote en Europe en mars-avril (rangée supérieure) et juillet-août (rangée inférieure) en 2019 et 2020, et leurs différences (colonne de droite). Après une forte baisse lors du confinement en mars-avril 2020, la majeure partie de l'Europe est revenue à des niveaux similaires à 2019, à l'exception des grandes villes, où les niveaux de dioxyde d'azote restent inférieurs à ceux de 2019.
Crédits: données Copernicus Sentinel-5P (2019-2020).
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Figure 3: Observations quotidiennes du dioxyde d'azote dans les grandes villes en 2019 (en noir) et en 2020 (en rouge) et leurs moyennes mobiles sur 14 jours (lignes pleines). Les nuances de gris indiquent les périodes de confinement en 2020, passant progressivement des mesures strictes (gris foncé) à des mesures plus souples (gris clair). Les pourcentages indiqués en rouge représentent la réduction en 2020 par rapport à 2019 sur la même période. L'analyse des données s'étend jusqu'au 15 septembre 2020.