Air et climat

Une évolution de la qualité de l’air et du climat en région

La troisième partie de l’état des lieux est consacrée à l’atmosphère dans laquelle nous vivons, à travers deux grands thèmes : la qualité de l’air (extérieur et intérieur) et le climat.

La pollution de l’air de la région est importante, en particulier celle induite par les particules fines, de diamètre inférieur à 10 microns (désignées par l’abréviation PM 10). De 2017 à 2020, les polluants ayant dépassé globalement ou localement les normes réglementaires sont les suivants :

  • Les particules fines citées ci-dessus ;
  • L’ozone (O3) ;
  • Le dioxyde de soufre (SO2).

Tous les territoires de la région ne sont pas impactés par la pollution de l’air de la même façon. Le Pas-de-Calais et le Nord sont les départements où les seuils réglementaires d’épisodes de pollutions sont le plus souvent dépassés ; et c’est à Grande-Synthe que sont enregistrés la majorité des épisodes de pollution au dioxyde de soufre. Cette pollution engendre des impacts conséquents sur la santé humaine et sur les milieux naturels et agricoles.

La qualité de l’air, qui dépend surtout de la proximité et de l’importance des sources de polluants, est aussi impactée par le climat. En effet, les températures peuvent influencer la (trans-)formation, le transfert ou la stagnation de polluants ; l’intensité des vents peut favoriser ou contraindre la dispersion des polluants ; les nuages peuvent concentrer localement les polluants, etc.
Toutefois, la relation entre qualité de l’air et climat est aussi inverse, puisque certains polluants ont un effet sur le climat : par exemple, l’ozone est considéré comme un gaz à effet de serre et participe donc au réchauffement climatique, tandis que les particules peuvent impacter la formation des nuages et ainsi modifier la pluviométrie.

L’amplification de l’effet de serre engendrée depuis plus d’un siècle par certains gaz est à l’origine de modifications du climat, observables à l’échelle mondiale. Ces changements affectent le climat dans toutes ses composantes (températures, fréquence et intensité des précipitations…), avec plus ou moins d’importance selon les zones : les Hauts-de-France ne sont pas épargnés.

À titre d’exemple, les températures moyennes enregistrées en Hauts-de-France entre 2015 et 2020 sont supérieures d’environ 0,8°C à la moyenne 1850-2020 et il est prévu au moins 2 à 3°C de plus d’ici la fin du siècle du fait de l’accumulation de ces gaz dans l’atmosphère.

Atmosphère, climat et gaz à effet de serre

L’atmosphère terrestre désigne l’enveloppe gazeuse entourant la terre. L’air sec se compose de 78 % d’azote, 21 % d’oxygène, 0,93 % d’argon, 0,04 % de gaz carbonique (dioxyde d’azote CO2) et des traces d’autres gaz dits « rares ». À cela s’ajoute de la vapeur d’eau à un taux très variable (inférieur à 4 %).

L’air est indispensable à la vie sur Terre et chacune de ses composantes remplit des fonctions bien précises :

  • L’oxygène rend possible la respiration comme la combustion. À titre d’exemple, un humain respire environ 12 à 15 000 litres d’air par jour ;
  • L’azote est consommé principalement par quelques plantes et entre dans la constitution des protéines de tous les tissus vivants ;
  • L’ozone stratosphérique, à environ 25 km du sol, filtre les ultraviolets B, extrêmement dangereux pour l’homme.

Les êtres vivants sont sensibles à de faibles variations de la composition de l’air qu’ils respirent, d’autant que certains composants, même à faibles doses, présentent une toxicité importante. On appelle ces composants des polluants atmosphériques, car ils changent la composition de l’air et sa qualité (sanitaire notamment).

Le climat est la résultante de nombreuses interactions physiques et chimiques :

  • Le rayonnement solaire produit de la chaleur qui est en partie absorbée et en partie réfléchie. Un part de ces rayonnements réfléchis sont quant à eux piégés dans l’atmosphère grâce à l’effet de serre produit par certains gaz présents dans l’atmosphère. On appelle communément ces gaz « gaz à effet de serre » (ou « GES »). Les 6 principaux sont le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), le dioxyde d’azote (N2O), les chlorofluorocarbures (CFC ou fréon), les hydrofluorocarbures (HFC) et l’hexafluorure de soufre (SF6).
    Cet effet de serre, par la rétention d’énergie solaire qu’il induit, réchauffe l’atmosphère terrestre. C’est un phénomène naturel essentiel à la vie puisque l’effet de serre est responsable du maintien des températures moyennes au-dessus de 15°C (au lieu de – 18°C en son absence), sans lesquelles de nombreux êtres vivants, au premier rang desquels l’homme, ne seraient jamais apparus. Cependant, l’accumulation accrue des GES dans l’atmosphère depuis l’époque industrielle amplifie l’effet de serre et provoque une hausse de la température moyenne, menaçant l’équilibre climatique nécessaire à la vie humaine.
  • Les masses d’eaux des océans sont des régulateurs thermiques et carboniques puissants : ils impactent le climat en formant des courants marins et des nuages dans l’atmosphère, et ils limitent l’effet de serre en participant à l’absorption de la chaleur et du CO2.

Tous ces échanges de fluides interagissent avec les propriétés physiques de la terre (gravité, rotations) pour constituer le macro-climat mondial (répartition dynamique des masses d’air et d’eau à différentes températures, pressions et sous différentes formes).

À une échelle plus locale et à basse altitude, d’autres paramètres influencent le climat comme le relief (altitude, exposition au soleil, circulation des nuages…), la présence d’eau en surface ou la nature des sols et finissent de façonner le climat régional.