On distinge les effets de la pollution atmosphérique en deux groupes : les effets sur la santé et ceux sur l'environnement.
Pour l'un comme pour l'autre, les phénomènes de pollution atmosphérique se retrouvent à différentes échelles, pour lesquelles les polluants qui peuvent avoir un impact ne sont pas forcément identiques. Ceux-ci diffèrent notamment par leur durée de vie dans l’atmosphère et leur dynamique physico-chimique.
Echelle locale
La pollution dite de proximité est principalement due à des sources fixes (panache industriel ou résidentiel) ou mobiles (échappements dus au trafic routier). Elle est souvent associée à des phénomènes perceptibles par la vue ou l’odorat, et les polluants en jeu ont une durée de vie assez courte dans l’atmosphère. Dans le cas d’activités denses, les niveaux de pollution élevés peuvent couvrir des agglomérations entières.
Echelle régionale
Les pollutions urbaines ou industrielles peuvent parcourir des distances importantes et impacter les banlieues des agglomérations ou même le milieu rural. Cela concerne particulièrement les polluants dits « secondaires » comme l’ozone (phénomène de pollution photochimique) ou encore les retombées sous forme de pluies acides. Ces retombées peuvent être observées à plusieurs dizaines voires centaines de kilomètres de leur lieu d’émission.
Echelle planétaire
A cette échelle, le lieu d’émission importe peu : tous les composés émis vont s’accumuler dans l’atmosphère et y persister pendant plusieurs dizaines voires centaines d’années en participant aux impacts planétaire.
Les effets sur la santé
Un adulte respire 15.000 litres d’air environ par jour.
La qualité de cet air est donc primordiale, d’autant plus qu’il n’est pas possible de la choisir et que nous sommes exposés en permanence au milieu atmosphérique.
Chacun doit pourtant avoir « le droit de respirer un air qui ne nuise pas à sa santé » (Délibération n°219 du 11 janvier 2017 relative à l’amélioration de la qualité de l’air ambiant en Nouvelle-Calédonie). Il s’agit donc du premier objet de la surveillance de la qualité de l’air.
Face à ces enjeux sanitaires, les pouvoirs publics doivent définir des niveaux de pollution au-delà desquels des actions temporaires ou permanentes de réduction des émissions sont mises en oeuvre. Il s’agit des seuils d’alerte et des valeurs limites.
Effets aigus et subaigus
Les effets aigus se manifestent rapidement après une exposition de courte durée (quelques heures à quelques jours) à des concentrations importantes.
Les effets subaigus apparaissent lors d’épisodes de pollution ponctuels. Ils sont désagréables, mais pas réellement dangereux pour les adultes en bonne santé. Il peuvent cependant être plus dangereux pour les personnes sensibles.
Les effets aigus ou subaigus concernent principalement les voies respiratoires (bouche, nez, trachée). Ils peuvent se manifester par des irritations oculaires, nasales, des gênes respiratoire, le déclenchement de crises d’asthme, de bronchites... Cependant, ces symptômes peuvent être déclenchés par d’autres facteurs que la pollution atmosphérique et la cause n’en est pas forcément unique. Il existe des interactions avec d’autres composés présents dans l’atmosphère comme par exemple les pollens, les spores fongiques...
Effets chroniques
Ces effets se révèlent à long terme, après des expositions répétées pendant plusieurs années à des concentrations peu élevées. Les éventuels effets cancérigènes de certains composés entrent dans cette catégorie.
Facteurs déterminants
De nombreux facteurs sont déterminants pour évaluer les effets sanitaires de la pollution atmosphérique.
On peut notamment citer :
Le type de polluant
Suivant leur composition chimique, les polluants n’auront pas le même impact sur l’organisme (pathologie, organe cible, ...).
La concentration de polluant
C’est le paramètre qui est mesuré et surveillé par les organismes comme Scal'Air. Cette concentration est variable dans le temps et suivant l’endroit où l’on se trouve. Il existe des phénomènes d’accumulation suivant, par exemple, la topographie, mais cette concentration est généralement plus élevée dans les milieux urbains ou industriels. Pour certains polluants, les niveaux sont également plus élevés à l’intérieur des locaux.
A noter qu’il n’existe pas de seuil en deçà duquel les polluants sont sans effet pour la santé. Certaines personnes sont affectées par des niveaux très bas (voir le paragraphe sur la sensibilité). Il existe un lien statistique à court terme entre les niveaux quotidiens de pollution couramment observés dans les grandes agglomérations et certains indicateurs de santé publique (hospitalisations, arrêts de travail, mortalité anticipée…).
L’exposition
Il s’agit du temps pendant lequel chacun est soumis à un niveau de pollution donné, par différentes voies (inhalation, ingestion, contact...). Cette exposition est fonction des concentrations de polluants mais aussi de l’emploi du temps et des déplacements de chaque individu.
La sensibilité
Chaque organisme ne « ressent » pas la pollution de la même façon. Cette sensibilité est fonction notamment de l’âge et de l’état de santé de l’individu. Certaines populations sont considérées comme « sensibles », car particulièrement affectées par la pollution atmosphérique. Il s’agit en particulier des enfants, des personnes âgées, des personnes atteintes de pathologies cardiorespiratoires, des femmes enceintes.
L’activité physique
Notre « consommation » d’air augmente en même temps que l’intensité de notre activité physique.
Santé publique France a publié en avril 2021 de nouveaux travaux sur l’impact de la pollution atmosphérique sur la santé en France métropolitaine. Retrouvez le rapport directement dans les liens utiles à droite de cette page.
Les effets sur l'environnement
Les êtres humains ne sont pas les seuls à être touchés par la pollution de l’air. Les plantes, les animaux et les bâtiments peuvent également subir les répercussions de la pollution atmosphérique. Les effets de la pollution atmosphérique sur l'environnement peuvent se ressentir à différentes échelles géographiques.
Au niveau local
Altération des écosystèmes
De manière aigue ou chronique les polluants atmosphériques ont de lourds impacts sur les cultures et les écosystèmes.
De manière ponctuelle, par exemple lors de forts épisodes de pollution à l’ozone ou au dioxyde de soufre, des nécroses ou des tâches peuvent apparaitre sur les feuilles des arbres. Sur une période d’exposition prolongée, un affaiblissement des organismes et un fort ralentissement de la croissance est observé, et à terme cela peut impacter les cultures agricoles. La photo ci-dessous montre les nécroses apparues sur une feuille de chêne gomme (Arillastrum gummiferum) après une exposition à de fortes concentrations en dioxyde de soufre.
Les polluants peuvent également parcourir des distances importantes et atteindre des écosystèmes sensibles. Sous l’effet des oxydes d'azote (NOx) et du dioxyde de soufre (SO2), les pluies et brouillards deviennent plus acides et altèrent les sols et les cours d’eau (perte des éléments minéraux nutritifs). Ces apports engendrent un déséquilibre de l’écosystème. Cette transformation du milieu se traduit en général par un appauvrissement de la biodiversité puis par la perturbation du fonctionnement général des écosystèmes.
Les bio-indicateurs sont des outils d’évaluation de la qualité de l’environnement, ce sont le plus souvent des végétaux ou animaux qui font l’objet de surveillance permettant d’indiquer la présence ou les effets des polluants :
◊ Lichens : l’absence de lichens est un indicateur de pollution.
◊ Abeilles : une baisse de l’activité de la colonie et/ou une mortalité importante peut traduire une pollution atmosphérique.
◊ Animaux domestiques : exemple du lait de vaches contaminé aux dioxines à proximité des incinérateurs.
◊ Disparition de certaines espèces quand la qualité de l’air se dégrade.
La pollution de l’air affecte également la faune : déclin de certaines populations pollinisatrices, difficultés de certaines espèces à se reproduire ou à se nourrir. Elle modifie la physiologie des organismes, l’anatomie et les caractéristiques du biotope des populations du milieu.
Impact sur les matériaux
Les processus naturels d'altération des murs et des bâtiments sont essentiellement dus aux conditions climatiques (variations de températures, humidité...) mais aussi à l'action des êtres vivants (bactéries, champignons, lichens...).
Les pierres utilisées pour la construction des monuments peuvent avoir une forte réactivité aux agents atmosphériques comme les pluies acides. L'observation des façades ou des statues montrent un noircissement réparti de façon non uniforme dû au dépot de particules en suspension. Les particules polluantes voient leur origine dans la combustion partielle des carburants fossiles, du bois, ainsi que des déchets.
Au niveau global
L’ensemble de notre planète est aujourd’hui concerné par les effets sur l’environnement de la pollution atmosphérique.
La destruction d'une partie de la couche d'ozone
Le « trou » dans la couche d’ozone (appauvrissement de l’ozone stratosphérique) correspond à une diminution de la concentration en ozone de la stratosphère, notamment au-dessus des pôles, ce qui augmente le flux de rayons UV au niveau du sol. L’ozone est en effet présent naturellement dans la haute atmosphère, vers 25 km d’altitude. A cet endroit, il est qualifié de « bon ozone », par opposition au « mauvais ozone » de la troposphère que nous pouvons respirer, et qui est considéré comme un polluant. En effet le « bon » ozone stratosphérique filtre les rayons ultraviolets du soleil et protège ainsi la vie sur Terre.
Depuis la fin des années 70, une réduction régulière et saisonnière de la couche d’ozone stratosphérique a été mise en évidence. Les composés fluorés, et surtout les chlorofluorocarbures (CFC ou fréons) sont considérés comme les polluants majoritairement responsables de la dégradation de la couche d'ozone.
Ces composés ont été produits par l'homme pour être utilisés comme gaz propulseur dans les bombes aérosols ou comme gaz réfrigérant dans les équipements de réfrigération ou de climatisation. Ils sont également présents dans certains plastiques ou mousses.
Pour réduire cet impact, le protocole de Montréal a été adopté par la majorité des pays industrialisés. Cette démarche internationale vise à protéger la couche d’ozone en réglementant les émissions de substances qui l’appauvrissent et semble porter ses fruits puisqu'on observe depuis 2000 une réduction de la taille du "trou" dans la couche d'ozone.
En Nouvelle-Calédonie cependnat, le protocole de Montréal ne s’applique pas. Par exemple, beaucoup de climatiseurs utilisent des gaz réfrigérants (R22 par exemple) interdits en Europe. Etant donné les conditions actuelles de retraitement des déchets, il est recommandé à chacun de s’informer avant l’achat pour réduire l’impact final sur l’environnement.
Le réchauffement ou dérèglement climatique
L’effet de serre est un phénomène naturel qui a permis l’apparition et le développement de la vie sur Terre. Sans ce mécanisme, la température moyenne sur Terre serait de -18°C au lieu de +15°C. Ce sont les gaz à effet de serre qui « piègent » les rayonnements que la terre émet après avoir été chauffée par le soleil.
Le réchauffement climatique observé depuis environ 150 ans, est une amplification de ce phénomène. Celle-ci est attribuée à l’augmentation des concentrations de ces gaz dans l’atmosphère principalement du fait de l’activité humaine. Nous rejetons en effet beaucoup de ces composés, que ce soit dans l’industrie ou l’agriculture mais aussi par nos déplacements et notre consommation d’énergie et de matière en général. La moindre émission participe au réchauffement global puisqu’il s’agit d’une évolution à l’échelle planétaire avec des composés qui s’accumulent dans l’atmosphère pendant des années. Le principal gaz à effet de serre est le dioxyde de carbone (CO2) qui est rejeté par toute combustion de matière organique ou fossile et par certains procédés industriels.
D’autres composés participent de façon importante au phénomène :
◊ Le méthane CH4 (principalement émis par la décomposition des déchets, l’agriculture et l’industrie)
◊ Le protoxyde d’azote N2O (d’origine industrielle ou agricole)
◊ Les composés fluorés (fluides frigorigènes notamment, utilisations industrielles)
Certains autres gaz ont un effet indirect car ils sont précurseurs de gaz à effet de serre. Ainsi, les oxydes d’azote et certains composés organiques volatils, sous l’influence du rayonnement solaire, participent à des réactions photochimiques complexes donnant lieu à la formation d’ozone, lui-même gaz à effet de serre indirect.
Les conséquences des émissions passées de ces gaz sont déjà connues, avec une augmentation des températures moyennes et une élévation du niveau des mers. Les spécialistes rassemblés au sein du Groupe Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat (GIEC) prévoient qu’une évolution rapide du climat aurait des conséquences importantes sur les paysages, la vie animale et végétale.