Pollution de l’air extérieur

La pollution atmosphérique engendre des conséquences importantes sur la santé de la population. Elle peut entraîner des hospitalisations supplémentaires, divers effets physiques et psychologiques, voire plus de décès. Il est actuellement difficile de prévoir l’évolution de la qualité de l’air extérieur dans les prochaines décennies, notamment grâce à l’électrification des transports et des industries. Puisque les aléas climatiques (et les problèmes socio-économiques en découlant) risquent pour leur part de s’intensifier, il demeure important de se préparer et de s’adapter aux périodes de dégradation de la qualité de l’air. 

Le climat et la pollution de l’air sont étroitement reliés. D’une part, les concentrations des contaminants de l’air retrouvés dans l’atmosphère sont influencées par les conditions météorologiques et les impacts des changements climatiques. D’autre part, certains contaminants de l’air sont susceptibles de contribuer aux changements climatiques. Comprendre les mécanismes d’interaction entre le climat et la pollution atmosphérique s’avère utile pour anticiper leurs effets directs et indirects sur l’environnement et la santé des populations.

Principaux contaminants de l’air ambiant 

Il existe deux grandes catégories de contaminants susceptibles d’affecter la qualité de l’air : les contaminants gazeux et particulaires. Les sources de ces contaminants peuvent être d’origine naturelle (p. ex. les volcans) et d’origine anthropique, c’est-à-dire liée aux activités humaines (p. ex. industries lourdes et transport). 

Contaminants gazeux

Parmi les principaux contaminants gazeux à considérer, on retrouve le dioxyde d’azote (NO2), le dioxyde de soufre (SO2), le monoxyde de carbone (CO) et l’ozone troposphérique (O3).

  • Le dioxyde d’azote est généralement libéré dans l’atmosphère par la combustion de matière organique, dont une part très importante provient des carburants (essence et diesel) dans les secteurs des transports et de l’industrie lourde. 
  • Le dioxyde de soufre est également produit par l’extraction d’hydrocarbures, la combustion de combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz) et la fusion de minerais contenant du soufre dans les fonderies.
  • Le monoxyde de carbone est produit par la combustion incomplète de combustibles organiques tels que le bois, le charbon, l’essence, le gaz naturel et le kérosène. Le monoxyde de carbone contribue également à la formation de l’ozone et se transforme en dioxyde de carbone (CO2) lorsqu’il atteint l’atmosphère. Le dioxyde de carbone est bien connu pour son rôle essentiel à la vie (nécessaire pour la photosynthèse des plantes), mais aussi pour sa contribution au réchauffement climatique en raison de l’effet de serre qu’il génère.
  • L’ozone troposphérique, retrouvé près du sol (à ne pas confondre avec la couche d’ozone), ne provient pas d’une source spécifique d’émission. Il est issu de la transformation chimique de gaz en présence du rayonnement solaire (soit les oxydes d’azote, le monoxyde de carbone et les composés organiques volatils [COV]). L’ozone est d’ailleurs l’un des principaux constituants du smog.

Contaminants particulaires

Les particules en suspension dans l’air, ou matières particulaires, sont constituées de divers composés chimiques sous forme solide ou liquide. Elles sont émises dans l’atmosphère, sous une forme dite primaire, en tant que fumées, suies et poussières minérales. Ces particules proviennent de sources diverses telles que la combustion de carburants des véhicules, la combustion de bois résidentielle, les feux de végétation et les activités agricoles. Les matières particulaires sont aussi formées, de façon dite secondaire, à la suite de réactions chimiques entre différents contaminants gazeux présents dans l’atmosphère. Les principaux constituants moléculaires des matières particulaires incluent des sulfates, des nitrates, l’ammoniac, le chlorure de sodium, du carbone organique et inorganique, des métaux et de l’eau. Les particules sont communément catégorisées selon leur taille : 

  • particules totales (PT) (diamètre maximal d’environ 100 micromètres), 
  • particules respirables PM10 (diamètre inférieur à 10 micromètres), 
  • particules fines PM2,5 (diamètre inférieur à 2,5 micromètres),
  • particules ultrafines PM0,1 (diamètre inférieur à 0,1 micromètre). 

Interaction climat-contaminants

Les changements climatiques résultant de l’intensification de l’activité humaine sont surtout associés à des émissions massives de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, dont le dioxyde de carbone. Le climat changeant entraîne des modifications des conditions météorologiques, qui peuvent à leur tour influencer les concentrations ambiantes de polluants de l’air. Ces interactions entre la qualité de l’air et la météo se produisent d’ailleurs par le biais de divers mécanismes. 

Parmi ceux-ci, les précipitations accrues peuvent contribuer à rabattre les contaminants particulaires, et donc réduire leurs concentrations dans l’air ambiant. Également, l’augmentation des températures de l’air favorise la conversion des gaz en particules et la formation de contaminants secondaires. À titre d’exemple, les températures élevées favorisent la production naturelle des composés organiques volatils qui sont impliqués dans la formation d’ozone et du smog. De plus, d’autres phénomènes peuvent contribuer à accroître localement des concentrations de contaminants dans l’air ambiant tels que les phénomènes de masse d’air stationnaires ou encore la diminution des précipitations.

Les particules fines présentes dans l’air ambiant peuvent atténuer la température de l’air ambiant en raison de leur interaction avec le rayonnement solaire qui s’en trouve alors réfléchi vers la haute atmosphère avant d’atteindre la surface de la Terre (ce qui est appelé l’effet de dispersion du rayonnement). Les particules de carbone noir, ne représentant généralement qu’une faible proportion de la charge particulaire en suspension, absorbent pour leur part une fraction du rayonnement solaire provoquant un réchauffement de l’atmosphère ainsi qu’une atténuation de la température de la surface terrestre.

Par ailleurs, les particules fines peuvent interagir avec les nuages et modifier leur vitesse de formation et la quantité de précipitations qu’ils peuvent induire. Les particules fines contribuent ainsi à la formation de gouttelettes d’eau dans les nuages, et plus ces derniers en contiennent, plus ils peuvent produire des quantités importantes de gouttelettes de petite taille. Ces microgouttelettes rendent les nuages plus brillants et davantage susceptibles de réfléchir le rayonnement solaire, et elles prolongent leur présence dans l’atmosphère. Ces deux effets augmentent indirectement la quantité de rayonnement solaire diffusée dans l’espace par les nuages et peuvent modifier également les régimes de précipitations. 

Outre leur interaction avec le rayonnement solaire, les polluants atmosphériques interagissent également avec le cycle biogéochimique des principaux éléments que sont le carbone, l’azote ou le soufre, en plus de contribuer à la contamination des écosystèmes marins et terrestres et à leur acidification. 

Tendances et projections

Au Québec, les concentrations de polluants atmosphériques ont été généralement stables ou à la baisse entre 2011 et 2021, à l’exception de l’ozone et des particules fines dont les concentrations mesurées à certaines stations situées en zone rurale ou forestière sont en hausse depuis la dernière décennie. L’année 2023 a notamment été marquée par des augmentations importantes des concentrations de particules fines dans l’air ambiant en raison du nombre exceptionnellement élevé de feux de forêt d’envergure qui ont fait rage sur le territoire québécois.

À l’heure actuelle, il n’existe pas de projections relatives à la présence de pollution atmosphérique pour le Québec pouvant être extraite des derniers scénarios climatiques du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC). En revanche, dans une étude publiée en 2024, des projections effectuées à l’échelle du Canada suggèrent une augmentation des concentrations annuelles moyenne d’ozone de l’air ambiant, et ce, même dans la perspective de contrôle rigoureux des émissions des gaz à effet de serre. La nature d’une telle prévision s’explique par l’interaction complexe entre l’intensification des changements climatiques et des émissions des composés précurseurs de l’ozone qui pourraient localement accroître la production de ce gaz. 

Impacts sur la santé

Effets directs de la pollution

La pollution atmosphérique constitue un facteur de risque environnemental important pour la santé publique, puisque toute la population y est exposée à divers degrés. Une exposition à des niveaux faibles à modérés de polluants gazeux et particulaires est susceptible d’occasionner des risques pour la santé des individus davantage sensibles ou vulnérables. Des expositions à court terme (quelques heures ou quelques jours) peuvent provoquer des symptômes irritatifs des yeux, du nez et de la gorge. Elles peuvent également exacerber des symptômes de maladies respiratoires telles que l’asthme et les maladies pulmonaires obstructives chroniques, ainsi que favoriser la survenue de problèmes cardiaques. 

L’exposition prolongée aux polluants atmosphériques influencerait :

Effets indirects de la pollution

Étant donné son influence sur le climat, la pollution atmosphérique peut également affecter indirectement la santé des populations. Les polluants atmosphériques contribuent à l’effet de serre qui, à son tour, favorisera les conditions propices à la survenue de vagues de chaleur extrême, de même que l’avènement d’épisodes de sécheresse qui peuvent aussi contribuer à la survenue des feux de forêt et l’émission d’importants volumes de matières particulaires. Autre exemple, l’augmentation des concentrations d’ozone troposphérique pourrait impacter les rendements agricoles en influençant négativement l’activité de photosynthèse et en augmentant la sensibilité des végétaux à certaines maladies et aux dommages causés par les insectes et les intempéries. De plus, les modifications météorologiques résultant des changements climatiques ont des impacts directs sur les écosystèmes et la biodiversité, notamment en altérant la saisonnalité, en modifiant la répartition des espèces animales et végétales, ce qui peut ultimement se répercuter sur la chaîne alimentaire.

Populations davantage susceptibles d’être exposées

L’exposition à la pollution atmosphérique n’est pas uniforme au sein de la population. Ainsi, certains individus ou groupes d’individus pourraient s’avérer plus susceptibles d’inhaler des contaminants de l’air ambiant. Ces individus regroupent notamment :

  • Les personnes qui pratiquent des exercices physiques intenses en plein air ou qui travaillent à l’extérieur.
  • Les personnes vivant en milieu urbain ou à proximité de sources de pollution (p. ex. route, aéroport, etc.)

À l’instar de l’exposition, les effets sanitaires populationnels de la pollution atmosphérique ne se profilent pas de façon homogène, mais affectent de façon plus manifeste certains individus et/ou groupes d’individus présentant des facteurs de vulnérabilité, dont : 

Pour en savoir plus

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