Inventaire annuel Air-Climat-Energie : les oxydes d'azote en région Sud

Quel bilan dresser en matière de pollution aux oxydes d'azote en Provence-Alpes-Côte d’Azur ? Au global et sur ses différents territoires ? Quelles évolutions constater sur dix ans ?

Comme chaque année, AtmoSud vous présente son inventaire annuel géolocalisé « Air-Climat-Energie »*. Des données consultables et téléchargeables sur notre application CIGALE qui dressent le triple bilan de la consommation et de la production d’énergie, des émissions de polluants atmosphériques, et des émissions de  gaz à effet de serre dans la septième région de France en nombre d’habitants.  

Un inventaire que nous avons choisi de vous présenter sous la forme d’une série en cinq volets, pour mieux en cerner les enjeux.

* Inventaire octobre 2024 sur l’année 2022. Ensemble des données actualisées par année depuis 2007.

De quoi on parle ?

Les NOx, très polluants, s’imposent comme les principaux gaz contaminants atmosphériques. Ils regroupent le monoxyde d'azote (NO) et le dioxyde d'azote (NO₂). Ces gaz se forment principalement lors des processus de combustion, comme ceux utilisés dans les procédés industriels et le transport routier (les véhicules thermiques roulant au diesel ou à l’essence en sont les principaux émetteurs). Quand une partie est issue de la réaction entre l'oxygène et l'azote de l'air lors de la combustion, l'autre provient de la libération de l'azote présent dans les combustibles eux-mêmes.

Lorsqu’il est rejeté dans l'atmosphère, le monoxyde d'azote (NO) réagit rapidement avec l'oxygène et s'oxyde en dioxyde d’azote (NO₂₎. En se dissolvant dans la vapeur d'eau atmosphérique, ce dernier produit des acides et interagit avec des gaz et des particules présents dans l’air. En résulte la formation de particules de nitrates et d’autres composés chimiques qui peuvent être nocifs pour les systèmes respiratoires humain et animal, le monde végétal et les écosystèmes aquatiques et terrestres.

Loin d’être inoffensif, le nitrate, lorsqu’il se combine à d’autres composants présents dans l’air (par exemple, l’ammoniac) devient un facteur important de la formation secondaire des particules fines PM2.5, dont on connaît l’incidence sur le réchauffement planétaire et la santé des populations. Au même titre que l’ozone, dont les NOx sont précurseurs en jouant un rôle complexe dans le phénomène d’effet de serre lié aux activités humaines.

Enfin, les NOx interviennent dans la formation de polluants photochimiques, une pollution plus marquée dans les régions où l’ensoleillement est intense, à l’instar du bassin méditerranéen.

En résumé, les oxydes d'azote (NOx) sont des polluants atmosphériques aux multiples méfaits sur les plans environnemental et sanitaire.

→  Sur l’environnement : ils contribuent à son acidification et participent aussi activement au "smog" en milieu urbain (contraction des mots smoke (fumée) et fog (brouillard) qui désigne un mélange de brouillard et de fumées sous l’aspect d’une nappe épaisse, grisâtre ou jaunâtre, et irrespirable).

Cette acidification de l’environnement se traduit par un déséquilibre dans la composition de l'air, du sol et des eaux de surface. Il en résulte des dépérissements forestiers, des acidités de lacs, des déséquilibres nutritifs des sols ou encore une eutrophisation de l’eau (surabondance de matière organique qui asphyxie le milieu et engendre une perte dramatique de biodiversité).

→  Sur la santé :  l’impact nocif des NOx tient pour l’essentiel au dioxyde d’azote (NO₂₎ : en pénétrant profondément les poumons jusqu’aux alvéoles pulmonaires, il fragilise la muqueuse face aux agressions infectieuses et altère le développement de la capacité pulmonaire des jeunes enfants. Quand il se dissout dans le sang, il limite la fixation de l’oxygène sur l’hémoglobine, affectant la bonne oxygénation des organes. Le dioxyde d’azote est également un irritant des bronches qui augmente la fréquence et la gravité des crises chez les asthmatiques.*

*Source Association Santé Environnement France

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Les NOx participent aussi activement au « smog » en milieu urbain, qui désigne un mélange de brouillard et de fumées sous l’aspect d’une nappe épaisse, grisâtre ou jaunâtre, la plupart du temps irrespirable.

La région marseillaise, l’une des plus émettrices de NOx au niveau national

Depuis le début des années 1990 et la mise en place des Normes Européennes d’émissions, la volonté est de restreindre les émissions de NOx dans leurs différents secteurs clés : l’industrie, l’automobile et les activités agricoles. En 2020, les transports routiers s’imposaient comme leur première source d’émissions au niveau européen (37%).

Suite à l’application de ces normes par les pays membres, les émissions totales de NOx ont chuté de -48% entre 2005 et 2020. Pour la période 2020-2029, les 27 États se sont engagés sur de nouveaux objectifs, qu’ils poursuivront à partir de 2030 au titre de la Directive sur les engagements nationaux de réduction des émissions (NEC).

Si tous les pays, à l’exception de l’Estonie, doivent encore réduire leur part de NOx, pour la France et nombre d’entre eux, la baisse requise est conséquente (plus de -30 %). En valeur absolue, l’Hexagone occupait la seconde place du palmarès 2019 des pays de l’UE les plus émetteurs, derrière l’Allemagne et devant la Pologne.

A l’échelle nationale, les plus fortes pollutions aux NOx se mesurent dans les zones urbanisées et à population dense comme Paris, Lyon et… la métropole Aix-Marseille-Provence, caractérisée par de fortes émissions routières, industrielles et maritimes.

Notre analyse :

• Le transport routier, premier émetteur de NOx en région Sud

• Au global, les émissions de NOx ont reculé de -27% sur 10 ans en région Provence-Alpes-Côte-d’Azur. Un pourcentage que l’on observe approximativement à l’identique dans le Vaucluse (-29%) et les Hautes-Alpes (-28%), quand les Bouches-du-Rhône et les Alpes-de-Haute-Provence s’en éloignent, abaissant leurs émissions de -23%. Deux départements franchissent la barre des -30% : le Var, avec un recul de -32% et les Alpes-Maritimes qui passent presque le cap de la dizaine supérieure avec -39%.
• Si elles régressent de -11% en 10 ans, les émissions provenant du transport routier restent la première cause de pollution de l’air par les NOx en région Sud (39% vs 50% en 2012), et dans tous les départements (encore 67% dans le Var, contre 79% en 2012), excepté dans les Bouches-du-Rhône où le maritime l’a détrôné de la première place depuis 2020. 97% de ces émissions sont directement dues à la combustion du gazole par les moteurs diesels.

 →   Dans le cadre de la norme EURO 6 (pour les voitures, qui s'écrit Euro VI pour les camions, bus, autocars, mais aussi les deux roues, tricycles et quadricycles à moteur), ces émissions devraient évoluer à la baisse dans les années à venir, la majorité des nouveaux véhicules diesel étant à présent équipés de systèmes de filtration SCR (Selective Catalytic Reduction ou Réduction sélective catalytique en français). Cette technologie est alliée à l'AdBlue, une solution liquide à base d’urée et d’eau déminéralisée, qui permet d'éliminer l'oxyde d'azote du carburant pour réduire jusqu’à -95% ses émissions. Cette technologie équipe également les navires de dernières génération, notamment ceux qui naviguent dans les zones NECA (Nitrogen Emissions Control Area), zones dans lesquelles les émissions atmosphériques des navires sont strictement réglementées. Inexistante en Méditerranée, elle devrait être créée en 2025 et couvrir l'ensemble du bassin méditerranéen.

• Le transport maritime, premier polluant aux NOx des Bouches-du-Rhône

• En étant responsable de 21% des émissions, le transport maritime s’impose comme la seconde source régionale émettrice d’oxydes d’azote. La plus grande part provient des Bouches-du-Rhône (33%) où le secteur représente le premier vecteur d’émissions du département.

→ Ces rejets atmosphériques sont majoritairement associés aux activités du Grand Port Marseille Méditerranée (GPMM) qui génère 94% des émissions de NOx des ports maritimes régionaux (Cannes, Nice, Villefranche, Toulon-La Seyne et Antibes). 75% de ces émissions proviennent de ses bassins ouest (Golf de Fos), 19% de ses bassins est (Marseille).

• Sur Marseille, les émissions de NOx issue du maritime (53%, vs 37% en 2012) sont devenues le premier émetteur de la ville en 2020. La baisse structurelle du routier et d’une tendance à la stabilité, voire à la hausse, des émissions du secteur en sont les principales raisons. Le transport routier est quant à lui la seconde source de rejet de NOx à Marseille avec (31%).
   
  

Des avancées dans la mesure des émissions maritimes

Mesurer les émissions polluantes du secteur maritime n’est pas chose aisée : les ports sont en effet ouverts sur une vaste étendue, la mer, et la mobilité des bateaux, couplée aux conditions météorologiques propres au milieu marin, ne facilitent pas la tâche. A ce jour, peu de littérature scientifique existe donc sur le sujet.

Les avancées pour connaître les émissions polluantes dans ce secteur et leur impact sur la santé et l’environnement sont donc primordiales. A ce titre, AtmoSud participe à des projets de recherche nationaux et européens.

Entre 2019 et 2023, nous avons mené deux campagnes de mesures dans le cadre de THE SCIPPER PROJECT, pour le programme européen Horizon 2020. Le double objectif : fournir des preuves de la performance et de la capacité des différentes techniques de surveillance des émissions du transport maritime et de l'application de la réglementation ; évaluer les impacts des émissions sur la qualité de l'air selon différents scénarios d'application de cette réglementation. (Consulter les résultats)

Zoom territorial :

Amapola VENTRON, vice-présidente déléguée à la Protection de l’environnement, à la Lutte contre les pollutions et à la Transition écologique à la Métropole Aix-Marseille-Provence

La Métropole Aix-Marseille-Provence se distingue comme un territoire où l’industrie, le trafic routier et le maritime occupent une place prépondérante. Quelle politique votre collectivité déploie-t-elle pour diminuer les émissions d’oxydes d’azote (NOx) liées à ces secteurs ?

Pour répondre aux défis de la qualité de l'air, la Métropole s'est engagée dans différents plans : le Plan de Réduction des Emissions de Polluants Atmosphériques (PREPA) au niveau national, et le Plan de Protection de l’Atmosphère (PPA) au niveau départemental. A l’échelle de notre collectivité, cet engagement se traduit dans le Plan Climat Air Energie Métropolitain (PCAEM), projet territorial stratégique et opérationnel qui s’appuie sur plusieurs axes. Il reprend les objectifs du PPA, à savoir : réduire à zéro le nombre de métropolitains exposés à la pollution atmosphérique au-delà des valeurs limites réglementaires ; ne plus compter de stations fixes de surveillance qui dépassent les valeurs limites en dioxyde d’azote (NO₂). Pour atteindre ces objectifs, nous avons mis en place un programme d’actions ambitieux, notamment dans le secteur des transports, principal émetteur de NOx sur le territoire. Ces actions sont complétées par de la sensibilisation auprès des citoyens pour favoriser des changements dans les habitudes quotidiennes. Si le secteur industriel représente une part moins importante en termes d’émissions, nous restons présents aux différents Comités de Suivi de Site (CSS) et suivons les actions menées par les industriels, dont les efforts ont permis une diminution de 32% depuis 2007.

En 10 ans, les émissions de NOx ont globalement reculé de -31% sur le territoire métropolitain. Elles ont en revanche progressé de +13% dans le secteur maritime. A quelles actions attribuez-vous cette baisse globale et quelles sont celles que vous envisagez pour contrer cette augmentation ?

Les actions menées sur le transport routier ont sans aucun doute contribué à la diminution des oxydes d’azote. En décembre 2021, nous avons adopté le Plan de Mobilité, qui vise une réduction de 67 % des émissions de NO₂. S’y inscrivent de nombreuses actions pour favoriser le report modal autour de la mobilité durable et d’un maillage de pôles d’échanges pivots. Le développement des transports en commun à haut niveau de service, qui couvre actuellement 90 km sur la Métropole avec un objectif de plus de 200 km d’ici 2030, en fait partie. Comme les actions menées en faveur du vélo : 500 Km d’axes structurants, via le déploiement de 16 lignes vélos sécurisées (soit environ 280 km) sont prévus à l’échelle métropolitaine, dont 8 à Marseille. Il vise une part modale vélo de 7 % sur l'ensemble du territoire et de 12 % dans les villes d'Aix-en-Provence et Marseille. A terme, 4 000 vélos à assistance électrique en libre-service -Levélo- seront proposés sur 400 stations. Entre 2022 et 2023, les usagers du dispositif ont bondi de 136 %, quand la pratique du vélo a augmenté de 8 % à Marseille. Notre Schéma Directeur des Modes Actifs (SDMA), qui définit les axes d'interventions pour 2040 en vue d’atteindre les objectifs du Plan de mobilité, contribue aussi à la réduction des émissions de NOx. Il permettra d’évaluer le plan vélo 2019-2024, d’élaborer celui de 2025-2030, ainsi qu’un Plan Piéton d’ici la fin de l’année prochaine. En ce qui concerne le transport maritime, la Métropole soutient la seconde tranche du projet d’électrification des connexions des navires à quai (CENAQ) à hauteur de 5M€.

Quelle est votre feuille de route en la matière pour les horizons 2030-2050 ?

Des progrès significatifs ont été réalisés sur le territoire métropolitain ces dernières années. Les émissions de polluants et leurs concentrations ont enregistré des baisses inédites depuis 20 ans. Les émissions d’oxydes d’azote ont diminué de 44% depuis 2007 et plus aucune station fixe de mesure des polluants atmosphériques n’enregistre de dépassements réglementaires depuis 2022. Toutefois, il demeure encore 4 000 personnes exposées au dépassement de valeur limite en dioxyde d’azote (NO₂), pour l’essentiel dans le centre de Marseille. Avec le récent alignement des seuils européens sur ceux de l’OMS, la population concernée par ces dépassements passera à plus de 600 000 personnes sur tout le territoire.

Nous poursuivrons donc les efforts réalisés, notamment au travers de notre politique en matière de transports et de notre Schéma Directeur des Modes Actifs, mais aussi dans les différents plans nationaux et locaux relatifs à l’amélioration de la qualité de l’air.

Retrouvez les premiers volets consacrés au décryptage de notre dernier inventaire annuel :

Inventaire annuel Air-Climat-Energie : la production régionale d’énergie

Inventaire annuel Air-Climat-Energie : la consommation régionale d’énergie

Inventaire annuel Air-Climat-Energie : les émissions régionales de GES

Inventaire annuel Air-Climat-Energie : les oxydes d'azote en région Sud

CIGALE présente les données « Air-Climat-Energie » pour la région Provence-Alpes- Côte d’Azur, ses départements, ses Etablissements Publics de Coopération Intercommunale (EPCI). Les communes des EPCI adhérentes d’AtmoSud peuvent visualiser ces données sous forme graphique.

Plusieurs ressources sont mises à disposition pour comprendre comment sont calculées les données disponibles en base et présentées sur CIGALE. Retrouvez notre fiche explicative sur les polluants atmosphériques

Plus de détails : https://cigale.atmosud.org/doc/note_technique_inventaire_v11.pdf