Modélisation des effets d'un régime flexitarien sur la qualité de l'air et la santé humaine

L'épandage d'engrais azotés de synthèse et d'effluents d'élevage est responsable de 96 % des émissions européennes d’ammoniac (NH3). Libéré dans l'atmosphère, celui-ci contribue ensuite à la formation de particules fines, dont les effets néfastes sur la santé sont avérés. Dans un article publié dans la revue Ecological Economics, des chercheurs ont modélisé l'impact d'une transition flexitarienne des régimes alimentaires sur la qualité de l'air et sur la santé humaine en Europe (UE et hors-UE). Ils montrent notamment que, par rapport à un scénario de référence, une telle évolution permettrait de réduire d'un tiers les émissions européennes d’ammoniac. La teneur en particules fines de l'atmosphère diminuerait, quoique de façon plus modérée, et le nombre de morts prématurées associées aux particules fines baisserait de 3,1 %.

Concentration en particules fines en µg/m³ dans un scénario de référence, à gauche ; à droite, différence entre ce scénario de référence et le scénario flexitarien

Source : Ecological Economics

Source : Ecological Economics

Risque de pollution aux pesticides, biodiversité et ressources en eau au niveau mondial

Si les produits phytosanitaires contribuent à la sécurité alimentaire, leur utilisation engendre des pollutions impactant l'eau, la biodiversité et la santé humaine. À ce jour, pourtant, aucune quantification géographique globale de l'utilisation de substances actives et du risque de pollution associé n'avait été réalisée.

Dans un article publié en mars dans la revue Nature Geoscience, des chercheurs de l'université de Sydney présentent des cartes détaillées de ce risque. Ils identifient les zones les plus vulnérables en matière de qualité de l'eau et de protection de la biodiversité. Pour quantifier le risque de pollution, les auteurs utilisent un modèle nourri par des données environnementales géoréférencées et d’autres sur les applications de substances actives et sur leurs propriétés physico-chimiques. Ils estiment alors un score de risque et classent chaque cellule de la carte selon trois catégories : risque négligeable, moyen et élevé. Les cartes obtenues ont une résolution spatiale de 5 arcmin, ce qui correspond à des cellules d'environ 10 km x 10 km au niveau de l'équateur.

Selon les auteurs, 75 % des terres agricoles mondiales (29 millions de km²) sont exposés à un risque de pollution aux pesticides (carte ci-dessous). 31 % (12 millions de km²) se situent dans la catégorie de risque élevé ; parmi celles-ci figurent 62 % des terres agricoles européennes et 70 % des terres agricoles françaises (voir le matériau supplémentaire disponible en ligne). Au niveau mondial, 64 % des surfaces agricoles seraient exposés à un risque de pollution par plusieurs substances actives (c’est le cas de 94 % des surfaces en Europe).

Risque de pollution aux pesticides

Source : Nature Geoscience

Lecture : RS : score de risque. Les diagrammes en secteurs représentent la part des terres agricoles classée dans chaque niveau de risque dans la région. Les valeurs entre parenthèses donnent la surface agricole totale de chacune de ces régions.

Pour prendre en compte la diversité des impacts de l'utilisation des pesticides, les auteurs ont identifié les zones connaissant à la fois pollution aux produits phytosanitaires, rareté de l'eau et forte biodiversité (carte ci-dessous). Ils estiment que 34 % des terres agricoles menacées par un risque élevé de pollution aux pesticides se situent dans des régions à forte biodiversité, et 5 % dans des régions où l'eau peut être rare. Cinq bassins versants en Afrique du Sud, Chine, Inde, Australie et Argentine sont particulièrement concernés et devraient faire l'objet d'une attention particulière, selon les auteurs.

Régions connaissant à la fois un risque de pollution aux pesticides, une rareté de l'eau et une forte biodiversité

Source : Nature Geoscience

Lecture : les régions pour lesquelles le niveau de préoccupation est égal à 1 présentent un risque de pollution aux pesticides élevé ; l'eau y est rare et elles abritent une forte biodiversité. Elles sont représentées par les cercles rouges, le pays, le bassin et la surface impactés étant par ailleurs mentionnés.

Estelle Midler, Centre d'études et de prospective

Source : Nature Geoscience

Le rôle des pollutions aux algues vertes dans la formation des prix immobiliers

Une équipe de chercheurs d'Inrae a publié une synthèse de ses travaux sur le consentement des particuliers à payer pour des externalités environnementales. Plus précisément, ils se sont intéressés, pour la région Bretagne, à l'influence de la présence des algues vertes (pollution en grande partie d'origine agricole) sur la formation des prix de l'immobilier résidentiel.

Ces travaux reposent sur l'analyse économétrique des prix hédoniques, où la qualité des biens se traduit dans les prix de transaction, cette approche étant raffinée ici par une analyse spatiale selon la localisation des logements. Les prix de vente de plus de 8 000 habitations ont été ainsi étudiés, et l'analyse concerne les zones rurales du Finistère, du Morbihan et des Côtes d'Armor. Le modèle économétrique visant à isoler et quantifier les différents déterminants de la formation des prix intègre i) des caractéristiques intrinsèques du logement, ii) des variables socio-économiques, agricoles et environnementales pour les communes concernées, iii) la distance par rapport aux sites pollués par des algues vertes. Si, toutes choses égales par ailleurs (caractéristiques du logement, niveau socio-économique de la commune, etc.), une des variables étudiées est corrélée positivement avec le prix des logements, c'est le signe que les résidents sont prêts à payer plus cher pour ce facteur (consciemment ou inconsciemment, directement ou indirectement). Inversement, une corrélation négative signifie que ce facteur implique une dévalorisation des biens.

Les analyses montrent que les pollutions aux algues vertes sont bel et bien corrélées à une dépréciation des logements, et donc à une diminution du bien-être des résidents. Les logements étudiés étant en moyenne à 18 km de la plage polluée la plus proche, s'en éloigner de 10 % supplémentaires (1,8 km) s'accompagne en moyenne d'une augmentation de leur valeur totale de 950 €. Extrapolée à la Bretagne entière, la dépréciation totale des biens par rapport à la situation des zones actuellement les moins polluées serait de plus de 11 milliards d'euros. Les résidents bretons paraissent prêts à payer 200 € par an pour réduire leur exposition aux algues vertes, au niveau minimum actuellement constaté dans la zone, une somme très supérieure au coût des politiques actuelles de lutte contre ces pollutions (7 €/an et par personne). Pour les auteurs, l'impact économique de cette pollution est donc majeur, alors que seul le secteur du logement est ici analysé, et que les conséquences sur l'attractivité touristique et d'autres secteurs alourdiraient ce bilan.

Jean-Noël Depeyrot, Centre d'études et de prospective

Sources : Inrae, Land Use Policy

 

Les Européens se disant concernés par l'environnement indiquent avoir changé leurs habitudes de consommation

La Commission européenne vient de publier, dans un Eurobaromètre, les résultats d'une enquête conduite en décembre 2019 auprès de 27 500 citoyens de l'Union. 94 % des enquêtés affirment que la protection de l'environnement est importante à leurs yeux, et 30 % (36 % en France) pensent que la pollution agricole et la dégradation des sols sont des problèmes importants. Toutefois, celles-ci n'arrivent qu'en septième position (sixième en France) des problématiques environnementales majeures, après, notamment le changement climatique, la pollution des eaux, l'extinction des espèces, et la perte des habitats et des écosystèmes. Plus de deux tiers des enquêtés estiment que leurs modes de consommation ont des conséquences négatives sur l'environnement en Europe et dans le reste du monde. Ils sont près de 20 % (28 % des Français) à déclarer avoir changé leurs habitudes alimentaires pour consommer des produits plus durables, au cours des six derniers mois.

Source : Commission européenne

Agriculture et qualité de l'air. Comprendre, évaluer, agir, C. Bedos, S. Génermont, J.-F. Castell, P. Cellier, (coord.)

Dans cet ouvrage collectif publié en octobre 2019, les auteurs analysent les liens entre agriculture et qualité de l'air, en France et en Europe de l'Ouest. Leur but est de mettre à disposition de tout acteur concerné par ce sujet une synthèse des connaissances actuelles. Ils décrivent le contexte et l'histoire de cette problématique, et présentent les différents polluants atmosphériques produits par ou impactant l'agriculture, ainsi que les méthodes permettant de les mesurer ou de modéliser leur émission. La dernière partie propose une réflexion sur le passage du diagnostic à la mise en œuvre d'actions de réduction de ces pollutions.

L'agriculture est source de nombreux polluants atmosphériques : par exemple, 94 % des émissions d'ammoniac en sont issus, de même que 54 % des particules totales en suspension (essentiellement des PM10). Pourtant, les auteurs soulignent que la prise de conscience par la société de l'impact de l'agriculture sur la qualité de l'air s'est seulement faite dans les années 2000, et qu'il a fallu attendre 2010 pour que le secteur reconnaisse sa propre vulnérabilité face à ces polluants. Par exemple, l'ammoniac favorise l'acidification des sols, ce qui diminue leur fertilité et joue sur les rendements. Selon eux, il est probable qu'à l'avenir la pression de l'opinion publique, pour réduire les émissions d'origine agricole, s'accentue parallèlement à l'augmentation des aires d'influence des villes et donc des interfaces avec l'agriculture.

L'ouvrage dresse par ailleurs un panorama du corpus réglementaire relatif aux émissions dues à l'agriculture (voir figure), et alerte sur le risque d'incohérences et d'inefficacité dû à l'empilement des textes et au manque de coordination entre ceux-ci. Ainsi, leur mise en œuvre s'avère difficile et la France est par exemple attaquée, devant la Cour de justice européenne, pour non-respect des valeurs limites dans l'air pour le NO2.

Afin d'améliorer la qualité de l'air, les auteurs envisagent des actions à l'échelle de l'exploitation (changement de pratiques, etc.), mais aussi à des échelles plus larges. On peut citer entre autres les leviers suivants : modifier la mosaïque paysagère pour maximiser la recapture locale de polluants ; positionner les sources émettrices importantes loin des zones sensibles (zones protégées par exemple) ; répartir les émissions dans le temps et dans l’espace pour éviter des pics de concentration, et donc maintenir une diversité des productions dans chaque bassin. Ils soulignent enfin que la mise en œuvre de ces leviers devra être adaptée au contexte local.

Niveaux d'action du cadre législatif appliqué en France pour lutter contre les émissions de polluants atmosphériques d'origine agricole

Source : Éditions Quae

Aurore Payen, Centre d'études et de prospective

Lien : Éditions Quae

Un rapport de la FAO sur la pollution de l'eau par l'agriculture au niveau mondial

Un rapport de la FAO, paru en mai 2018, propose une revue des problèmes de qualité de l'eau liés à l'agriculture au niveau mondial. Selon ses auteurs, le rôle joué par le secteur agricole dans la pollution aquatique est prédominant, dans de nombreux pays, mais reste insuffisamment pris en compte par les décideurs publics. L'analyse de la FAO est structurée selon le modèle « Pression - État - Réponse », et couvre les principaux polluants d'origine agricole : éléments fertilisants (azote et phosphore), pesticides, sels, matières organiques, pathogènes et polluants émergents. Le rapport propose également une réflexion sur le rôle des modèles dans la compréhension et la gestion de la pollution de l'eau d'origine agricole, et dresse un panorama des politiques publiques appliquées ou potentiellement mobilisables dans ce domaine.

Source : FAO

La pollution « invisible » des chaînes alimentaires marines par les nanoparticules de plastiques

Si beaucoup de travaux portent sur la pollution des océans par les macroplastiques, peu se penchent sur celle dite « invisible » par les nanoparticules, lesquelles proviennent de la dégradation chimique et physique de plastiques de grande taille. Une équipe de chercheurs suédois et américains y a remédié en publiant en septembre 2017, dans la revue Scientific Reports, une étude montrant qu'elles entraînent des troubles comportementaux chez certains poissons. Leur taille leur permet de franchir la barrière séparant le sang et le système nerveux, et donc d'endommager les tissus cérébraux.

Les recherches ont été menées à partir des puces d'eau douce (Daphnia magna), dont le positionnement pivot dans la chaîne trophique permet d'observer le transfert des nanoparticules entre espèces, jusqu'aux poissons. Par cet exemple, les auteurs ont montré qu'une fois infestée, toute la chaîne alimentaire est contaminée. En particulier, le comportement des prédateurs, au rôle clé dans le fonctionnement naturel de l'écosystème, se trouve alors troublé.

Source : Scientific Reports

Pollution de l'air, santé et agriculture : quels impacts économiques ?

Dans une publication de juin 2016, l'OCDE explore les conséquences économiques de la pollution de l'air à l'horizon 2060, au niveau mondial et dans un certain nombre de régions (ex : Afrique sub-saharienne, Asie du Sud et du Sud-Est). Ce rapport se concentre sur la santé humaine. L'agriculture y est abordée, à double titre : principal émetteur d'ammoniac, ce secteur est également touché par la pollution de l'air, l'ozone influençant les rendements.

La méthode retenue repose sur plusieurs modèles. Elle part de projections des activités sectorielles et des polluants de l'air émis qui en découlent. Ensuite sont estimées les concentrations atmosphériques à partir desquelles sont déduits les impacts biophysiques sur la santé humaine (ex : mortalité, morbidité). S'agissant de l'agriculture, ce sont les pertes en riz, blé, maïs et soja qui sont calculées. Pour les autres cultures, les auteurs recourent à leur sensibilité relative à celle du riz pour estimer ces baisses de rendement (exemple du sucre 1,5 fois plus sensible que le riz d'après la littérature retenue). Pour finir, les coûts associés sont évalués (ex : dépenses en soins médicaux, changements de la productivité du travail), ainsi que les effets sur le PIB et sur le bien-être. Le scénario proposé prolonge les tendances actuelles, et intègre les politiques publiques en place à la fin de l'année 2010.

D'après ce rapport, la pollution de l'air (extérieur) serait à l'origine du décès prématuré de 3 millions de personnes en 2010, un résultat proche de précédents travaux (voir à ce sujet un autre billet sur ce blog). En 2060, ce nombre passerait à 6-9 millions par an, avec le plus de décès en Chine et en Inde. Cette augmentation sur cinquante ans n'est pas seulement liée aux plus grandes concentrations de polluants (PM2,5 et ozone), mais aussi à l'urbanisation (niveau d'exposition plus important) et au vieillissement de la population (Chine, Europe de l'Est). Les frais médicaux passeraient de 21 milliards US$ (2010) en 2015 à 176 en 2060. Les rendements agricoles, quant à eux, pâtiraient de cette pollution, principalement le blé et les oléagineux. Certains pays comme la Nouvelle-Zélande, l'Australie ou le Chili connaîtraient des effets moindres comparés au Japon, à la Chine ou aux États-Unis. À noter enfin que les impacts macroéconomiques de ces pertes agricoles restent limités selon ces travaux (-0,1 % de PIB en 2060 au niveau global).

Impact de la qualité de l'air sur les rendements en 2060 (variation par rapport à une projection n'incluant pas les boucles de rétroactions, en %)

Source : OCDE

Élise Delgoulet, Centre d'études et de prospective

Source : OCDE

Impacts de la pollution de l’air à 2050

Une publication dans Nature mi-septembre explore les liens entre pollution de l’air extérieur et mortalité prématurée. S’appuyant sur des études épidémiologiques reliant risque de décès, ozone et microparticules (d’un diamètre inférieur à 2,5 micromètres – PM_2,5), les chercheurs ont distingué 7 sources possibles comme les automobiles, les centrales électriques ou l’agriculture. De leurs calculs, ils déduisent un bilan pour l’année 2010 : 3,3 millions de décès (entre 1,61 et 4,81 millions pour un intervalle de confiance de 95 %) à l’échelle mondiale, soit une estimation proche de celle de l’OMS (3,5 millions).

Malgré plusieurs limites, du fait notamment du manque de données ou d’hypothèses sur la toxicité des molécules (ex : identique pour les PM_2,5 quelle que soit la source), cette étude conclut que la première source de pollution est l’énergie résidentielle (31 % des décès prématurés en 2010) en lien avec le chauffage et la cuisine, en particulier en Inde et en Chine. La seconde source au niveau mondial est l’agriculture (environ 20 %), liée à l’ammoniac qui peut être converti en particules fines d’après les auteurs. Plus précisément, en Europe, à l’Est des États-Unis, en Russie et en Asie de l’Est, ces émissions agricoles sont la première source identifiée par les chercheurs. Enfin, dans les projections réalisées à l’horizon 2050, selon un scénario tendanciel (autrement dit sans mesures prises relatives à la qualité de l’air), les auteurs estiment que les décès liés à la pollution de l’air extérieur pourraient doubler.

Source : Nature