Qu'est-ce que le carbone noir ?
Le carbone noir (également appelé BC) est un composant des matières particulaires et un polluant atmosphérique. Il absorbe très efficacement la chaleur et constitue un élément majeur de la suie.
Le carbone noir se forme lors de la combustion incomplète des combustibles fossiles, de la biomasse et des biocarburants. Il pénètre dans l'air sous forme de particules fines (PM2,5).
Les émissions de carbone noir ont été identifiées par certaines sources comme étant potentiellement le deuxième plus grand contributeur au changement climatique après les dioxyde de carbone.1
D'où vient le carbone noir ?
Les principales sources de carbone noir sont les suivantes :2
- les émissions des moteurs et véhicules diesel
- la combustion résidentielle de bois et de charbon
- les brûlages de déchets agricoles dans les champs
- les incendies de forêt et de végétation.
Les émissions de carbone noir sont un problème qui se pose tout au long de l'année. Les émissions dues à la combustion de combustibles fossiles sont plus importantes en hiver, tandis que la fumée des incendies de forêt génère souvent de fortes concentrations d'émissions de carbone noir en été. Les polluants à base de carbone noir provenant de la fumée des incendies de forêt présentent également un risque croissant pour la santé en raison des facteurs suivants des conditions climatiques mondiales plus sèches et plus chaudes.
L'Asie, l'Afrique et l'Amérique latine ont contribué à hauteur de 88 % aux émissions mondiales de carbone noir en 2015, provenant de la combustion de biomasse à ciel ouvert et de la combustion de combustibles solides dans les habitations.3
Comment le carbone noir affecte-t-il votre santé ?
Le carbone noir contribue aux effets négatifs des PM2,5 sur la santé, notamment aux effets respiratoires et cardiovasculaires, ainsi qu'aux décès prématurés. Entre 2012 et 2014, plus de 85 % de la population de l'Union européenne a été exposée à des niveaux de PM2,5 supérieurs aux recommandations de l'Organisation mondiale de la santé.4
Dans une étude de 2019 publiée dans le Journal of the American Medical Association, les PM2,5 ont été associées à neuf causes de décès chez 4,5 millions d'anciens combattants américains.5 Les causes de décès comprenaient :
- les maladies cardiovasculaires
- maladies cérébro-vasculaires
- maladie rénale chronique
- maladie pulmonaire obstructive chronique
- démence
- le diabète de type 2
- l'hypertension
- cancer du poumon
- pneumonie
L'étude a permis d'enrichir les connaissances sur les dangers des PM2,5, car les maladies rénales chroniques, l'hypertension et la démence n'étaient auparavant pas associées à la pollution par les PM2,5.
La même étude a révélé que les personnes noires par rapport aux personnes non noires (55 % contre 51 %) et les communautés défavorisées sur le plan socio-économique par rapport aux comtés à revenus plus élevés (65 % contre 46 %) portaient une charge de morbidité attribuable disproportionnée. 99 % de la charge de morbidité était associée à des niveaux de PM2,5 inférieurs aux normes de l'Agence de protection de l'environnement.
Au cours de la dernière décennie, la communauté scientifique a tenté de distinguer les différents effets sur la santé des différents composants des PM2,5, y compris le carbone noir. Cependant, à ce jour, il n'y a pas suffisamment de preuves pour différencier ces effets, de sorte que l'hypothèse actuelle est que de nombreux composants différents contribuent aux effets néfastes des PM2.5 sur la santé. Parmi les preuves existantes, le noir de carbone est le plus régulièrement associé à des effets cardiovasculaires chez les personnes souffrant de maladies préexistantes.6
Quels sont les effets du noir de carbone sur l'environnement ?
Le carbone noir, en tant que composant des PM2.5, peut endommager les écosystèmes et réduire les rendements agricoles :
- en se posant sur les feuilles des plantes et en augmentant leur température,
- en modifiant le régime des précipitations
- diminuant la lumière du soleil atteignant la terre
La modification des précipitations peut avoir un impact considérable sur les agriculteurs des régions tributaires des moussons. Une étude publiée en 2011 dans le Journal of Climate a révélé que les aérosols de carbone noir réduisaient les précipitations dans le sud-ouest de l'Europe. Inde, Chine, Malaisie, Myanmar, Thaïlandeet augmente les précipitations dans le nord de l'Inde et sur le plateau tibétain de mars à mai. Pendant les mois d'été, certaines parties de l'Inde ainsi que le plateau tibétain sont touchés. le Bangladeshle Myanmar et la Thaïlande ont connu une baisse des précipitations due au carbone noir.7
Le carbone noir est de plus en plus reconnu pour son rôle, jusqu'ici sous-estimé, dans l'évolution du climat. dans le changement climatique. Selon certaines estimations, le noir de carbone rivalise avec le méthane pour contribuer aux niveaux d'émissions les plus élevés au réchauffement de la planète, après le dioxyde de carbone.
Le carbone noir a un effet direct sur le réchauffement en absorbant la lumière et en la diffusant sous forme de chaleur ; il a également de graves effets indirects sur le réchauffement dans l'Arctique. Lorsque le carbone noir se dépose sur la neige ou la glace, il accélère la fonte ; de cette manière, le carbone noir réduit l'espace blanc dans l'Arctique qui réfléchit la lumière loin de la Terre, contribuant ainsi au réchauffement.
En 2017, le Conseil de l'Arctique, composé de huit pays, s'est engagé à contrôler les émissions de carbone noir et à réduire le réchauffement de l'Arctique. Les pays ont convenu de limiter les émissions à un niveau inférieur de 25 à 33 % à celui de 2013 d'ici à 2025.8
Les pays qui se sont engagés à réduire les émissions de carbone noir sont les suivants :
Un article présenté lors de la réunion d'automne 2016 de l'American Geophysical Union note que les émissions liées à la combustion de la biomasse, ou incendies de forêt, jouent un rôle sous-estimé dans les modèles de réchauffement climatique.9
L'article se concentre sur le carbone noir dans les brûlages de biomasse concentrés qui ont lieu en Afrique. L'étude a montré que les propriétés physiques et optiques du carbone noir se modifient au fur et à mesure que les particules pénètrent dans l'atmosphère sous l'effet de l'oxydation, de la coagulation et de la condensation. En fin de compte, les particules de carbone noir absorbent l'énergie et la transforment en chaleur, contribuant ainsi au changement climatique.
Le carbone noir a une durée de vie très courte dans l'atmosphère : il ne reste dans l'air que quelques jours ou quelques semaines, contrairement au CO2qui reste dans l'atmosphère pendant plus de cent ans. En agissant rapidement pour réduire les émissions de carbone noir, il est possible d'atténuer le changement climatique et de faire des progrès décisifs pour ralentir la fonte de l'Arctique.
Que pouvons-nous faire pour réduire les émissions de noir de carbone ?
En Europe et aux États-Unis, une part importante des émissions de noir de carbone provient des transports routiers et non routiers au diesel. Toutefois, en Europe de l'Est et dans les pays nordiques, c'est la combustion résidentielle qui contribue le plus à ces émissions.10 En Europe, 84 % des émissions de carbone noir sont attribuées au transport.
L'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) estime qu'avec les réglementations existantes et les programmes de modernisation des moteurs diesel, 86 % des émissions américaines de carbone noir pourraient être éliminées d'ici à 2030. Toutefois, dans des pays comme la Norvège, la Suède, le Danemark et la Grèce, les équipements de construction et agricoles ont été identifiés comme une source dominante d'émissions et nécessiteront des réglementations plus strictes en matière d'émissions.
Les sources de chauffage résidentiel, telles que les poêles à bois et les cheminées, ont un impact considérable sur la qualité de l'air. Les mesures qui peuvent être prises pour atténuer la pollution de l'air provenant de ces sources sont les suivantes :
- automatiser les poêles à granulés avec des technologies de contrôle des gaz d'échappement
- chaudières basées sur la technologie de gazéification du bois
- appareils à copeaux de bois et à bois de chauffage équipés de séparateurs de particules efficaces
- l'utilisation de cheminées et de poêles à bois combinée à un purificateur d'air
Malgré l'amélioration générale de la qualité de l'air grâce aux réglementations et aux politiques mises en place par les organisations mondiales, le coût humain et financier de la pollution de l'air est immense pour de nombreuses grandes villes. Voir notre Coût de la pollution atmosphérique pour comprendre pourquoi l'assainissement de l'air est un investissement essentiel pour sauver des vies et créer des systèmes financiers durables.
