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Formation de l'ozone

L’ozone (O₃) est un gaz très réactif formé par réactions photochimiques dans la première couche de l’atmosphère (troposphère). L’ozone n’est donc pas émis directement dans l’atmosphère : il s’agit d’un polluant secondaire. L’action des rayons ultraviolets sur les polluants présents dans l’atmosphère (polluants précurseurs) lors des journées d’été chaudes et ensoleillées produit ainsi de l’ozone. Les précurseurs de l’ozone sont principalement les NO_x et les composés organiques volatiles (COV). En Belgique, environ la moitié des NO_x sont émis par le transport. Les autres sources importantes de NO_x sont le chauffage des bâtiments et l’industrie. Les COV sont quant à eux principalement émis par le transport et l’utilisation de solvants (peintures, détergents…) dans l’industrie, mais aussi par les ménages. Outre l’ozone produit pendant les jours chauds et ensoleillés, une concentration de fond globale d’ozone est toujours présente.

Les émissions de NO_x (=NO + NO₂) ont un effet double sur les concentrations d’ozone. D’une part, le NO peut réagir avec les molécules d’O₃ pour former du NO₂, et d’autre part, le NO₂ engendre à nouveau la formation d’O₃. Dans l’atmosphère, on observe ainsi un équilibre chimique entre ces polluants. Le NO ayant une durée de vie réduite dans l’atmosphère, l’ozone est surtout détruit aux endroits caractérisés par de fortes émissions de NO. Cette réaction forme alors du NO₂ qui a une durée de vie plus longue dans l’atmosphère. Le NO₂ peut ainsi être transporté sur des distances importantes, et former de l’ozone à des endroits isolés. C’est la raison pour laquelle les concentrations d’ozone sont généralement plus élevées dans les zones rurales que dans les environnements urbains possédant de nombreuses sources de NO_x.

Effets

En raison de son fort pouvoir oxydant, l’ozone peut avoir des effets nocifs sur la santé des personnes, des animaux, sur les plantes et les matériaux. Une exposition à des concentrations élevées d’ozone peut engendrer des problèmes de santé aigus comme des irritations des yeux, du nez et de la gorge, une toux irritante et une hypersensibilité pulmonaire. Toute personne (y compris en bonne santé !) qui fournit des efforts à l’extérieur pendant une période de fortes concentrations d’ozone s’expose à une diminution de la fonction pulmonaire et à un risque d’inflammation des voies respiratoires. La sensibilité à l’ozone varie fortement d’une personne à l’autre et des pesonnes ne souffrant d’aucune affection des voies respiratoires peuvent néanmoins posséder une hypersensibilité à l’ozone. Les personnes souffrant d’affections pulmonaires et les personnes fournissant des efforts physiques de longue durée à l’extérieur, sont ainsi les plus propices à subir les effets néfastes de l’ozone. Il est cependant possible d’éviter ou de réduire les problèmes pulmonaires potentiels en ne pratiquant pas de sport et en évitant les efforts physiques intenses à l’extérieur entre 12h00 et 22h00 ou en restant à l’intérieur lors de pics d’ozone. En effet, les concentrations d’ozone sont en moyenne réduite de 50% à l’intérieur des bâtiments, par rapport à l’extérieur.

L’effet d’une exposition de longue durée à de faibles concentrations d’ozone est moins bien connu. Une étude a cependant démontré le lien entre l’exposition chronique à l’ozone et la mortalité due aux infections pulmonaires (Jerret M. et al, 2009).

L’ozone est également nocif pour les plantes. Les effets visibles sont l’apparition de taches ou le blanchiment de la feuille. Les effets invisibles comprennent une résistance réduite et une affection des cellules. De ce fait, la réparation du tissu végétal consomme davantage d’énergie, aux dépens de la croissance de la plante. L’ozone cause ainsi une réduction du rendement des cultures, mais aussi une diminution de la production de biomasse et une baisse de la biodiversité dans les forêts. Une exposition chronique à de faibles concentrations d’ozone a un plus grand impact sur la végétation qu’une exposition aiguë à de hautes concentrations. Une exposition de longue durée à l’ozone entraîne également une dégradation de certains matériaux comme le caoutchouc et les plastiques.

Comment résoudre le problème d'ozone?

La problématique de l’ozone est mondiale et exige une approche globale. Les mesures à court terme, comme les limitations de vitesse pendant un épisode de smog d’ozone, n’ont aucun effet dans le régime chimique particulier qui caractérise nos régions : une baisse des émissions de NO_x a un effet contreproductif sur les concentrations d’ozone en raison de la complexité de la chimie sous-jacente. Pour obtenir une diminution effective des concentrations d’ozone, des mesures durables sont nécessaires à l’échelle européenne, voire mondiale, afin de réduire de manière drastique les émissions de COV, de NO_x et de méthane (normes d’émission plus strictes, carburants plus propres, diminution du trafic routier, etc.).

Standards UE et OMS