Le cercle vicieux du changement climatique, des feux de forêt et de la pollution atmosphérique a des répercussions majeures

Concentration de particules à l’échelle mondiale en 2023 

Les PM_2,5 (les particules dont le diamètre ne dépasse pas 2,5 micromètres) constituent un grave danger pour la santé, en particulier si elles sont inhalées sur de longues périodes. Elles proviennent de la combustion de matières fossiles, des feux de forêt ou des poussières du désert soufflées par le vent.

Pour estimer les concentrations mondiales de particules, les auteurs du Bulletin ont utilisé deux produits différents et indépendants, l’un provenant du service Copernicus de surveillance de l’atmosphère (CAMS) et l’autre du Bureau de la modélisation et de l’assimilation à l’échelle du globe (GMAO) de l’Administration américaine pour l’aéronautique et l’espace (NASA).

Selon ces deux produits, les feux de forêt observés en Amérique du Nord ont généré des émissions de PM_2,5 exceptionnellement élevées par rapport à la période de référence 2003‑2023. 

Des niveaux de PM_2,5 supérieurs à la moyenne ont également été mesurés en Inde, en raison d’une augmentation des émissions polluantes dues aux activités humaines et industrielles. 

En revanche, des niveaux inférieurs à la moyenne ont été relevés en Chine et en Europe grâce à la diminution des émissions anthropiques. Cette tendance est observée depuis la publication de la première édition du Bulletin, en 2021. 

Anomalie des PM2,5 (μg–3) en 2023 (période de référence 2003-2022).

Données générées à partir de la réanalyse du CAMS

GEOS-IT provenant du GMAO de la NASA (https://gmao.gsfc.nasa.gov/GMAO_products/GEOS-IT/)

NASA

Répercussions des particules sur les cultures

Les particules ont un impact majeur non seulement sur la santé, mais aussi sur l’agriculture. Elles peuvent réduire la productivité des cultures dans des régions où il est crucial de maximiser le rendement pour nourrir la population.

Les zones sensibles comprennent les zones agricoles d’Afrique centrale, d’Asie du Sud-Est, de Chine, d’Inde et du Pakistan.

Des expériences menées en Chine et en Inde montrent que les particules peuvent entraîner une réduction du rendement des cultures allant jusqu’à 15 % dans les zones très polluées. Les particules diminuent la quantité de lumière solaire qui atteint la surface des feuilles. Elles bloquent physiquement les stomates des feuilles, qui régulent les échanges de vapeur d’eau et de dioxyde de carbone avec l’atmosphère.

L’agriculture elle-même contribue largement aux émissions de particules et de leurs précurseurs lors du brûlage des chaumes, de l’application d’engrais et de pesticides, du labourage, de la récolte ainsi que du stockage et de l’utilisation du fumier.

Le Bulletin de l’OMM propose des solutions pratiques, notamment la plantation d’arbres ou d’arbustes, qui non seulement permet de protéger physiquement les cultures des sources locales de particules, mais contribue également à piéger le carbone et à préserver la biodiversité.

Feux de forêt

En 2023, la saison des feux de forêt a été très intense, dans l’hémisphère Nord comme dans l’hémisphère Sud. 

Les causes des feux de forêt sont multiples et incluent notamment la gestion des terres et les actions humaines (accidentelles et criminelles). Par ailleurs, le changement climatique joue un rôle indirect, car il augmente la fréquence et l’intensité des vagues de chaleur et prolonge les épisodes de sécheresse. Ces conditions augmentent le risque et la probabilité de propagation des feux de forêt, une situation qui a un impact majeur sur la qualité de l’air. 

La fumée des feux de forêt contient un mélange de produits chimiques qui nuit non seulement à la qualité de l’air et à la santé, mais aussi aux plantes, aux écosystèmes et aux récoltes, et entraîne une augmentation des émissions de carbone et donc des niveaux de gaz à effet de serre dans l’atmosphère», explique M. Lorenzo Labrador, Responsable scientifique de l’OMM au sein du réseau de la Veille de l’atmosphère globale, qui a rédigé le Bulletin.

Au Canada, la superficie totale brûlée pendant la saison des incendies de 2023 a battu un record vieux de plusieurs décennies. Sept fois plus d’hectares ont été brûlés que la moyenne de la période 1990-2013, selon la base nationale de données sur les feux de forêt du Canada.

De nombreux incendies persistants et étendus ont duré de la première semaine de mai dans l’ouest du Canada (où le temps était exceptionnellement chaud et sec) jusqu’à la fin du mois de septembre. Il s’est ensuivi une détérioration de la qualité de l’air dans l’est du Canada et le nord-est des États-Unis, en particulier dans la ville de New York (au début du mois de juin). La fumée a été transportée via l’Atlantique Nord jusqu’au sud du Groenland et en Europe de l’Ouest. 

Par conséquent, les émissions totales cumulées de particules et de carbone ont été bien supérieures à la moyenne annuelle des 20 dernières années au moins. 

Anomalie moyenne mensuelle de l’épaisseur optique totale des aérosols à 550 nm pour juin 2023 par rapport aux mois de juin de la période 2003-2022. https://ads.atmosphere.copernicus.eu/cdsapp#!/ dataset/cams-global-reanalysis-eac4-monthly?tab=overview

Réanalyse de la composition de l’atmosphère mondiale provenant du CAMS (2003-2023)

En janvier et en février 2023, le centre et le sud du Chili ont été ravagés par des feux de forêt qui ont fait au moins 23 morts. Plus de 400 incendies, souvent volontaires, ont brûlé de vastes zones de plantations et de forêts. Les températures élevées et les vents forts ont attisé les incendies dans une région touchée par une sécheresse généralisée depuis plus d’une décennie. Le système national d’information sur la qualité de l’air a enregistré une augmentation des niveaux de tous les polluants atmosphériques dans l’ensemble des stations du pays.

En conséquence, l’exposition quotidienne à court terme à l’ozone a considérablement augmenté dans plusieurs stations de surveillance. Les autorités chiliennes ont déclaré l’état d’urgence environnementale dans plusieurs secteurs du centre du pays.

«Les observations simultanées de l’ozone, du monoxyde de carbone, des oxydes d’azote et des PM2,5 dans le centre du Chili montrent l’extrême détérioration de la qualité de l’air causée par des feux de forêt intenses et persistants, qui se généralisent sous l’effet du réchauffement climatique», écrivent les auteurs du Bulletin.

Le Bulletin sur la qualité de l’air et le climat porte aussi sur le sujet suivant:

Aérobiologie. Des informations précises et actuelles sur les concentrations de ce que l’on appelle les «aérosols biologiques primaires» (c’est-à-dire le pollen des plantes, les spores fongiques, les bactéries, etc.) sont très demandées par les médecins et les personnes souffrant d’allergies, les industries agricoles et forestières et les chercheurs spécialisés dans le changement climatique, la biodiversité et la qualité de l’air, pour n’en citer que quelques-uns.

Les bioaérosols jouent un rôle important dans les études du climat: la végétation est l’un des indicateurs les plus sensibles du changement climatique. L’évolution et l’intensité de la biodiversité, la période de floraison des plantes et les schémas de distribution sont tous sensibles aux conditions météorologiques.

Ces dernières années, de nouvelles techniques ont permis d’obtenir des informations sur les concentrations de bioaérosols en temps réel. Les progrès technologiques offrent ainsi des possibilités entièrement nouvelles au large éventail de parties prenantes intéressées par les bioaérosols.