1. La ville entre l’hygiénisme et l’environnement
Plusieurs ruptures essentielles ont marqué l’histoire des villes industrielles, qui ont longtemps été des lieux considérés comme « miasmatiques » et pestilentiels. Au XVIIIe siècle, le lien entre qualité de l’air et santé était très présent dans la gestion des villes. L’air était censé véhiculer les mauvaises odeurs et les maladies. Il convenait donc d’ouvrir de grandes artères pour la circulation et d’évacuer les cimetières et les ordures vers la périphérie (A. Corbin, 2008). Le 28 juin 1884, la démarche du conseil municipal de Saint-Étienne de demander au conseil d’hygiène une autorisation de construire montre l’importance accordée à l’air et au vent dans la dispersion des odeurs putrides : « le vent du Nord si favorable à la santé publique est arrêté par cette barrière et il se répand ensuite trop lentement sur la ville de Saint-Étienne chargé des miasmes qu’il empreinte à tous ces foyers insalubres. » Les urbanistes traquent les eaux stagnantes et putrides. Ainsi, une attention grandissante est portée sur l’eau dont on découvre la responsabilité dans la propagation des épidémies de choléra. Ce sont alors les ingénieurs qui assainissent la ville en canalisant les eaux usées. Les découvertes pastoriennes, en identifiant les bactéries comme responsables des maladies, ont permis de négliger l’influence de l’environnement au profit de la technique et de la chimie qui, progressivement, se sont imposées comme des réponses à tous les maux. Durant la fin du XIXe siècle et la première moitié du XXe, le développement industriel, en négligeant les plaintes des riverains incommodés, est apparu comme porteur d’hygiène et de progrès et, donc, favorable à l’éradication des fléaux urbains qu’étaient la tuberculose, le choléra et les grandes épidémies. Cet état d’esprit, particulièrement développé en France, s’est affirmé après la Seconde Guerre mondiale, durant les Trente Glorieuses, appelées également les « Trente Pollueuses », période consacrée à la reconstruction, devenue une telle priorité que les considérations sanitaires et environnementales se sont effacées devant l’impérieuse nécessité d’une croissance économique forte (J.-B. Fressoz, 2014).
En Angleterre, la pollution urbaine avait attiré l’attention des pouvoirs publics dès 1661, à l’occasion de la publication d’un des premiers ouvrages consacrés à la pollution (ici de Londres) : Fumifugium, de John Evelyn. Cependant, le grand smog de Londres, en 1952, responsable de quelque quinze mille morts attribuables à la combustion du charbon, attire de nouveau l’attention des médecins, qui prennent conscience de l’impact des fumées sur la santé et donnent à la notion de pollution atmosphérique sa résonance actuelle, avec la mesure des niveaux des différents polluants comparés à leurs normes de référence.
2. La ville, source de nombreux polluants aux effets néfastes
Compte tenu des activités urbaines, de la mobilité et de la densité de population des villes, les sources de pollution sont nombreuses.
• Les premières mesures de polluants
Les premiers indicateurs utilisés pour évaluer les pollutions (acidité forte et fumées noires) révélaient surtout le poids des émissions soufrées industrielles (notamment le dioxyde de soufre, SO2). En France, les premières mesures ont été effectuées au début des années 1960, grâce à la collaboration des industriels et des médecins qui voulaient mieux connaître le risque sanitaire. Dans le même temps, en quantifiant les polluants, ils pouvaient objectiver les plaintes et les confronter à des normes qui se sont imposées progressivement. La surveillance, pilotée par l’Europe et les instances internationales, s’est progressivement développée grâce à la mise au point d’outils de mesure et de modèles présentant une résolution de plus en plus fine, si bien qu’actuellement les niveaux de pollution peuvent être connus à l’échelle de la rue.
La surveillance de la pollution n’a cessé d’évoluer en fonction du développement des activités polluantes de la ville. Si les industries ont peu à peu déserté le milieu urbain (réduisant de ce fait les émissions soufrées au sein des villes), la circulation automobile s’est, au contraire intensifiée, entraînant une augmentation des oxydes d’azote dans l’atmosphère.
Le chauffage domestique est une source de pollution, la nature des fumées émises dépendant du combustible utilisé. Il a évolué au fil des années : le charbon a été progressivement remplacé par le fuel, puis par le gaz et l’électricité, sans oublier le bois, considéré comme « vertueux » vis-à-vis de l’effet de serre, puisque le dioxyde de carbone (CO2) dégagé au cours de sa combustion correspond à celui qui a été emmagasiné par l’arbre au cours de sa croissance. Cependant, les recherches entreprises sur les effets négatifs des combustibles sur la santé ont mis en avant la responsabilité du carbone suie (black carbon) que dégagent des combustions incomplètes comme celle du charbon, du diesel et du bois.
La mesure des oxydes d’azote (NOX), polluants caractéristiques de la circulation automobile, s’est généralisée plus tardivement – seulement dans les années 1990 en France –, alors que l’augmentation du nombre de véhicules fut continue au cours du XXe siècle. Par exemple, à Paris, le nombre de voitures immatriculées était de 288 en 1899, 11 136 en 1913, 400 000 en 1938 et 800 000 en 1954 (M. Flonneau, 2005). Il se situe aujourd’hui autour de 700 000.
• Oxydes d’azote et particules
Les oxydes d’azote et les particules sont désormais les polluants les plus caractéristiques de la mauvaise qualité de l’air de l’ensemble des villes du monde. La répartition spatiale des niveaux de dioxyde d’azote (NO2) reflète son origine, qui est principalement liée au transport automobile puisque les zones présentant les niveaux les plus élevés de NO2 suivent les grandes infrastructures routières. C’est ainsi que l’étude Aphekom (Improving Knowledge and communication for Decision Making on Air Pollution and Health in Europe), qui a évalué l’impact sanitaire et économique de la pollution atmosphérique urbaine dans vingt-cinq villes européennes, a pu mettre en évidence une perte d’espérance de vie pour les personnes qui vivent à proximité des grands axes routiers.
Les particules, dont on connaît de mieux en mieux la nocivité, restent un polluant urbain majeurParis et son voile de pollution. Les particules fines en suspension (inférieures à 1 ou 2 micromètres) sont invisibles et peuvent adsorber ou agglomérer d’autres polluants toxiques – comme les hydrocarbures aromatiques polycycliques, les dioxines, les composés organiques volatils non méthaniques, les métaux lourds – puis les transporter dans les poumons. Plus elles sont fines, plus elles peuvent franchir la barrière des organes et de s’y accumuler pour contribuer, sur le long terme, à la survenue de cancers. Les suies sont des particules dites primaires, car directement issues des sources de pollution – ici les processus de combustion. En dépit des filtres à particules, le moteur Diesel reste le principal responsable des émissions de carbone suie en ville. C’est ainsi que la plupart des agglomérations françaises font l’objet d’un contentieux européen pour non-respect des valeurs limites applicables aux particules en suspension, ce qui est largement lié au nombre important de véhicules particuliers utilisant le gazole comme carburant. Le poids du chauffage au bois dans les émissions de ces particules fines a été découvert plus récemment et repris dans les documents publiés par Airparif (Association agréée pour la surveillance de la qualité de l’air en Île-de-France). En 2010, 30 p. 100 des particules primaires émises en Île-de-France provenaient de la circulation automobile, tandis que 39 p. 100 de ces émissions incombaient au secteur domestique.
De nombreuses autres activités urbaines peuvent aussi provoquer l’émission de particules fines : abrasion de matériaux divers (plaquettes de frein, etc.), travaux publics, etc. Ces particules peuvent également provenir de la réaction dans l’atmosphère de plusieurs substances entre elles : ce sont des particules dites secondaires. Celles-ci se présentent sous forme d’aérosols et leur toxicité est moins bien connue : les sulfates se forment à partir des oxydes de soufre, des nitrates se forment à partir de l’ammoniac…
• Ozone et autres polluants
L’ozone, polluant secondaire photochimique (c’est-à-dire se formant particulièrement sous l’influence du soleil et de la chaleur), a un statut ambigu en ville. En effet, il est détruit par les polluants urbains qui, dans le même temps, constituent des précurseurs de l’ozone et contribuent ainsi à la formation de ce gaz, qui est surtout abondant en montagne (où il n’est pas détruit) et en périphérie des agglomérations lorsque le processus de formation est plus important que le processus de destruction.
La ville est également une importante productrice de déchets qui, au fil des ans, ont pu dégager des polluants divers, depuis les polluants organiques liés à la putréfaction observée sur les décharges jusqu’aux dioxines qui ont contribué à discréditer l’incinération (principale source de production de ces molécules) à la fin du XXe siècle.
• Polluants et santé
Les principales études épidémiologiques portant sur les villes permettent de quantifier le nombre de décès précoces attribués à la pollution urbaine dans son ensemble. Celle-ci a réduit l’espérance de vie de plusieurs mois. C’est ainsi que l’O.M.S. recommande de ne pas dépasser la valeur de 10 μg/m3 de particules fines de taille inférieure à 2,5 μm (appelées PM2,5, PM pour particulate matter) en moyenne journalière, valeur sur laquelle les États peinent à s’engager. En effet, la réduction des niveaux de pollution dépend de stratégies complexes, lesquelles demandent des efforts multiples afin d’agir sur des sources de natures différentes et situées à des échelles variées. L’exposition réelle d’une personne à la pollution dans son ensemble durant toute sa vie est très difficile à évaluer. Ainsi, si les émissions industrielles ont beaucoup diminué dans les villes, les citadins en subissent encore leurs effets. De même, l’air respiré à un moment donné par une personne intègre non seulement la qualité de l’air de la pièce dans laquelle elle se trouve, mais aussi des polluants venus de l’extérieur et issus de l’environnement urbain immédiat ou de la campagne voisine, et même de pollutions plus lointaines. C’est ainsi que les villes japonaises peuvent être incommodées par des pollutions émises en Chine.
Compte tenu de la diversité des sources de pollution, la gestion de la qualité de l’air urbain est complexe : il faut agir sur différents leviers.
3. La complexité de la maîtrise de la pollution urbaine : des actions locales pour un enjeu global Avec le développement des connaissances sur les effets néfastes de la pollution, les villes se sont emparées du sujet grâce aux progrès de l’épidémiologie et à la généralisation de la surveillance. Cette dernière s’est particulièrement améliorée, depuis les mesures quasi artisanales mises en place au lendemain de la Seconde Guerre mondiale jusqu’aux réseaux actuels de mesures.
• Les limites des normes d’émission du parc automobile
Les premières améliorations de la qualité de l’air en ville sont la conséquence des normes et de la réglementation appliquées par les États, à l’échelle de l’Europe et dans de nombreux pays.
Les motoristes et les pétroliers ont conjugué leurs efforts pour permettre aux véhicules particuliers de consommer moins de carburant et d’émettre des gaz d’échappement moins toxiques. Une des premières mesures a été l’adoption du pot catalytique (ou catalyseur), qui a permis non seulement de diminuer les émissions de NOx, mais aussi de faire baisser considérablement la teneur en plomb des atmosphères urbaines, puisque ce catalyseur ne fonctionne qu’avec de l’essence sans plomb. Mais le catalyseur n’a été rendu obligatoire sur toutes les voitures neuves européennes à essence que le 1er janvier 1993, soit dix-huit ans après la Californie, et qu’en 1997 pour les voitures diesel neuves. Ces dernières font l’objet d’une réglementation particulière avec l’obligation de les doter également, depuis le 1er janvier 2011, d’un filtre à particules. La succession des normes européennes d’émission, dites « normes Euro », a permis de réduire considérablement la quantité de polluants issus des véhicules entre la norme Euro 1, adoptée en 1993, et la norme Euro 6, entrée en vigueur au 1er septembre 2014.
Le moteur à explosion n’est plus adapté à la ville, surtout s’il consomme du gazole : en effet, un véhicule personnel diesel moyen émet à l’échappement environ deux fois plus d’oxydes d’azote et plus de trente fois plus de particules par kilomètre parcouru qu’un véhicule personnel à essence. En ville, les trajets effectués sont trop courts pour que le filtre à particules soit efficace.
L’action par la réglementation sur les seules émissions est insuffisante, en raison de « l’effet rebond : les voitures moins polluantes permettent de circuler plus proprement ; les particuliers sont donc enclins à utiliser plus volontiers leur véhicule, ce qui provoque l’augmentation du trafic. L’enjeu consiste donc non seulement à agir sur la technologie des voitures, mais aussi sur la maîtrise de la circulation motorisée. La réponse par la multiplication des deux-roues motorisés n’est pas une solution : par exemple, à Paris, ils contribuent à hauteur de 47 p. 100 aux émissions du trafic routier.
La ville doit promouvoir d’autres modes de transport et réhabiliter les modes doux (métro, tramway, train, bus, vélo, marche). La prévention de la pollution urbaine doit être repensée en déployant des stratégies d’évitement qui peuvent agir soit sur l’espace, en intervenant sur l’urbanisme pour maîtriser les émissions (densifier la ville, rapprocher les habitations des lieux de travail ou des lignes de transport en commun), soit en évitant les installations à proximité des sources de pollution. Les nuisances sonores ou olfactives générées par l’industrie ou par les axes routiers suscitent des stratégies d’évitement pour aboutir à une ségrégation spatiale en raison de la dévalorisation foncière des terrains affectés par ces nuisances. Actuellement, la réalisation de cartes simplifie ces stratégies en permettant, par exemple, d’interdire l’installation d’écoles ou de crèches à proximité des axes pollués.
• Les alertes urbaines
Déclenchées au cours d’épisodes persistants de pollution, les alertes urbaines sont très médiatisées et permettent de dénoncer les dangers de la pollution atmosphérique. Si elles sont souvent impuissantes à réduire les niveaux d’oxydes d’azote (en hiver) ou d’ozone (en été), polluants secondaires liés à une multitude de sources, elles permettent d’encourager les citadins soit à prendre des précautions s’ils sont de santé fragile (asthmatiques, par exemple), soit à éviter d’émettre des polluants supplémentaires. Mais les exercices initiés lors des journées « en ville sans ma voiture » montrent les difficultés que relever un tel défi présente.
Les alertes liées aux particules se sont progressivement imposées au fur et à mesure qu’elles étaient mieux mesurées et mieux connues. Le pic de pollution enregistré à Paris en mars 2014 illustre la difficile maîtrise de ce type d’épisode, puisque l’origine des particules mesurées à Paris a montré l’influence des émissions agricoles franciliennes. En revanche, en décembre 2013, les pics de pollution enregistrés correspondaient à l’accumulation de particules issues du chauffage au bois et de la motorisation diesel. Quels que soient les efforts effectués pour maîtriser les émissions les jours où les normes sont dépassées, seules les mesures d’urbanisme pérennes présentent une certaine efficacité, en particulier en réduisant la distance à parcourir entre le domicile et le lieu de travail.
• Repenser la ville
Les stratégies efficaces en termes de prévention de la pollution urbaine relèvent du long terme. Elles nécessitent de repenser complètement la ville, tant dans son cadre de vie que dans son fonctionnement, par différentes stratégies qui complètent les progrès technologiques effectués sur les véhicules. De nombreuses villes européennes (Berlin par exemple) ont défini, au centre des agglomérations, des zones à faibles émissions ou LEZ (Low Emissions Zones), mesure initiée par la Suède en 1996. Dans ces zones, la circulation et le chauffage urbain sont strictement réglementés. Non seulement l’accès de ces zones centrales est interdit aux poids lourds et aux véhicules les plus anciens donc les plus polluants, mais la vitesse est aussi limitée. D’autres villes ont adopté un système de péage urbain (par exemple, Londres, Stockholm) à l’entrée du centre- ville. Par souci de justice sociale, ces dispositifs s’intègrent dans un ensemble d’aménagements cohérents pour ne pas freiner l’activité économique. Le partage des véhicules et le covoiturage permettent de limiter le nombre de véhicules en circulation, tout en favorisant la vie sociale.
La maîtrise des émissions urbaines s’intègre dans les stratégies d’adaptation des villes au changement climatique, puisque de nombreux polluants sont aussi des gaz à effet de serre. Les notions de « ville durable » puis de « ville sans carbone » ont remis l’accent sur les possibilités offertes pour assurer aux citadins un air pur et une meilleure qualité de vie (A. Maugard, 2010). Ces changements demandent des investissements lourds qui permettent de faire baisser les niveaux de pollution au sein des agglomérations tout en prenant en compte les enjeux représentés par la qualité de l’air dans les logements et ceux qui sont liés à la maîtrise du changement climatique et des gaz à effet de serre.
Maîtriser l’ensemble des polluants urbains relève d’un exercice complexe qui suppose des progrès technologiques concernant les modes de transports ou les types de chauffage domestiques, voire la domotique en général. Mais agir sur les émissions ne suffit pas : la ville de demain doit être plus sobre en promouvant des modes de transports doux ou moins polluants. Ces transformations imposées par le changement climatique et la maîtrise de l’énergie ne peuvent s’effectuer sans la participation des habitants qui, par leur mode de vie, doivent accepter de vivre mieux en consommant moins. C’est ainsi que les villes, en se dégageant de l’emprise de l’automobile et en isolant les maisons, jouent un rôle essentiel dans la maîtrise du changement climatique tout en améliorant la qualité de vie et la santé des populations. Les villes sauront-elles ainsi mettre la santé des habitants au cœur de leur projet urbain ?
* Isabelle Roussel « POLLUTION ATMOSPHÉRIQUE URBAINE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/pollution-atmospherique- urbaine/
AiRPARIF, Origine des particules en Île-de-France, sept. 2011 http://www.airparif.asso.fr/_pdf/ publications/rapport-particules-110914.pdf
A. CORBIN, Le Miasme et la jonquille, Flammarion, Paris, 2008
W. DAB & I. ROUSSEL, L’Air et la ville, Hachette, Paris, 2001
M. FLONNEAU, Paris et l’automobile, ibid., 2005
J.-B. FRESSOZ, L’Apocalypse joyeuse, Seuil, Paris, 2012
A. MAUGARD, Regards sur la ville durable, Centre scientifique et technique du bâtiment, Paris, 2010.