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Prévisions de la qualité de l’air : Le rôle de la science

Par:  Silvina Carou (Liaison S-T)

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Le problème

Le smog, un mélange nocif et brumeux de polluants atmosphériques stagnant au-dessus de nombreuses collectivités canadiennes, peut être à l’origine de problèmes cardiaques et respiratoires, et entraîne parfois des décès prématurés.

Horizon de Montréal montrant du smog | Photo :  photos.comLes principales composantes du smog sont les matières particulaires (MP) et l’ozone troposphérique. Des sources naturelles et anthropiques émettent des MP et des gaz, notamment les SO2, NOx, COV et NH3. Ces sources incluent la combustion des combustibles fossiles (p. ex., véhicules, production d’électricité, fusion des métaux), la production mécanique de poussière par le sol et les routes, les océans (sel) et la végétation (COV, bioaérosols). Dans les conditions adéquates - concentrations élevées de polluants, températures chaudes, humidité et lumière du soleil - ces gaz et particules interagissent pour produire de l’ozone et de matières particulaires fines (MP) (<2,5 µm de diamètre). Le vent influe aussi sur les concentrations de polluants atmosphériques en les piégeant dans un endroit (air stagnant), ou en les transportant à des centaines de kilomètres de leurs sources dans d’autres régions du Canada et des États-Unis.

Contrairement à l’ozone des couches supérieures de l’atmosphère qui protège la planète des rayons ultraviolets, l’ozone troposphérique nuit à la qualité de l’air.

Les plus petites particules sont une grave source d’inquiétude car elles restent suspendues dans l’atmosphère plus longtemps et pénètrent plus profondément dans les poumons. Le smog est responsable de 9 500 décès prématurés partout en Ontario (pas seulement dans les villes ou les centres industriels). Parmi ces décès, 1 000 se produisent pendant ou immédiatement après des périodes durant lesquelles la pollution a augmenté et les autres décès sont probablement causés par une exposition à long terme aux polluants atmosphériques (Ontario Medical Association, 2008). Les enfants, les personnes âgées, les personnes asthmatiques et les personnes souffrant de maladies cardiorespiratoires sont les plus à risque. De plus, le smog réduit la visibilité, endommage les récoltes et rend certaines espèces d’arbres plus vulnérables aux maladies.

À la recherche de solutions au moyen des S et T

Environnement Canada travaille avec Santé Canada ainsi que les gouvernements provinciaux, territoriaux et municipaux afin d’informer les Canadiens de la mauvaise qualité de l’air dans l’immédiat et dans le futur et de l’aider à minimiser les répercussions potentielles sur la santé des Canadiens. Ce service serait impossible sans l’aide de la science qui mesure et prédit les niveaux de polluants atmosphériques.

Les experts d’Environnement Canada, spécialisés dans la qualité de l’air et la météorologie, établissent les prévisions de la qualité de l’air à l’aide d’un modèle numérique de la qualité de l’air, de la même façon ou presque que l’on établit les prévisions météorologiques. Le modèle de la qualité de l’air simule l’émission, la dispersion, le traitement physique et chimique, le transport et le dépôt des polluants dans l’atmosphère. La mise au point de tels modèles a nécessité des décennies de recherche et d’analyse de données d’observation.

Le modèle de prévisions de la qualité de l’air utilise les données sur les émissions de MP et sur les gaz qui produisent du smog pour le Canada et les États-Unis afin de calculer avec le superordinateur d’Environnement Canada, à Montréal, les concentrations atmosphériques prévues de MP et d’ozone pour les deux prochains jours. Les spécialistes des prévisions météorologiques ayant une expertise régionale vérifient ensuite ces prévisions et les ajustent, si nécessaire, en se basant sur les dernières observations météorologiques et de la qualité de l’air.

Arbre avec smog en arrière-plan | Photo :  photos.comLes conditions actuelles de qualité de l'air font aussi l’objet d’un suivi et d’un rapport fondés sur les mesures prises par le Réseau National de Surveillance de la Pollution Atmosphérique (un programme fédéral, provincial et municipal de nature collaboratrice), le Réseau canadien d'échantillonnage des précipitations et de l'air (RCEPA) et des sites provinciaux. De nouvelles techniques qui utilisent des données en temps quasi réel provenant de ces réseaux ainsi que d’instruments satellitaires sont en cours d’élaboration pour fournir une meilleure définition des conditions actuelles de l’air. Le modèle de prévisions de la qualité de l’air utilisera ces techniques afin d’améliorer la qualité et l’exactitude des prévisions.

Mettre les connaissances en application

À qui ces résultats servent-ils?

Les conditions actuelles de qualité de l'air, les prévisions et les avis sont mis à la disposition de la population dans les dix provinces. Environnement Canada établit aussi des prévisions d’indice de ventilation à l’intention de collectivités de l’Arctique. Des avis de qualité de l’air sont émis quand le niveau d’ozone troposphérique ou de matières particulaires dépasse les normes nationales pour passer dans la catégorie mauvais.

Au mois de juin 2000, les ministres de l’Environnement des gouvernements fédéral, provinciaux et territoriaux ont signé les standards pancanadiens relatifs aux particules (PM) et à l’ozone en vertu desquels les gouvernements s’engagent à réduire les MP et l’ozone d’ici 2010 pour faire face aux effets de ces substances sur l’environnement.

Jusqu’à maintenant, on utilisait un indice de la qualité de l’air (IQA) allant de 0 à 25 (bon), 26 à 50 (acceptable), 51 à 100 (mauvais) à plus de 100 (très mauvais) pour signaler la qualité de l’air. Bien que l’on analyse et signale plusieurs polluants atmosphériques, les chiffres mesurant la qualité de l’air reflètent le polluant présentant la concentration la plus élevée ou celui qui devrait être le plus élevé au cours d’une heure donnée. De manière générale, l’ozone a tendance à être le polluant le plus important durant les mois d’été, en raison des conditions climatiques, alors que les MP dominent l’hiver.

Bien que l’on utilise encore l’IQA, plusieurs collectivités canadiennes essaient un nouvel indice amélioré appelé cote air santé (CAS) mis au point par Environnement Canada et Santé Canada, en partenariat avec plusieurs intervenants gouvernementaux et non gouvernementaux. La CAS améliore l’IQA en tenant compte des risques pour la santé associés au « mélange » de trois polluants que l’on retrouve fréquemment (ozone, MP2.5/MP10 et NO2), plutôt qu’à un seul polluant. Elle mesure aussi les conditions de qualité de l’air sur une échelle comportant des catégories de risque pour la santé : 1 à 3 (risque faible pour la santé), 4 à 6 (risque modéré pour la santé), 7 à 10 (risque élevé pour la santé), 10+ (risque très élevé pour la santé). Les messages relatifs à la santé associés à chaque catégorie de risque sont destinés au grand public et aux personnes « vulnérables ».

Exemple des niveaux MP2.5 de la moyenne (6-heures) des prévisions (à 10 m de hauteur au-dessus de l’Amérique du Nord (juillet 2008).  Source : www.meteo.gc.ca/canada_f.htmlLes modèles de qualité de l’air ne servent pas seulement à prévoir les conditions de qualité de l’air dans le futur. En incluant différentes conditions météorologiques possibles et différents niveaux de polluants dans les modèles, on peut faire des scénarios qui aident à déterminer l’efficacité des politiques nationales et internationales proposées pour améliorer la qualité de l’air au Canada.

De même, des scénarios aident à déterminer comment réduire le plus efficacement et le plus judicieusement les émissions de polluants atmosphériques afin que la population canadienne et son environnement en tirent le plus d’avantages. Par exemple, les tendances passées et les prévisions de la qualité de l’air basées sur différents scénarios de réduction des émissions ont servi de fondement scientifique à l’Accord Canada-États-Unis sur la qualité de l’air et ont joué un rôle essentiel dans l’élaboration du programme de réglementation de la qualité de l’air canadien.

Avantages pour les Canadiens et les Canadiennes

Les problèmes cardiaques et respiratoires peuvent être la cause d’absentéisme à l’école et au travail, d’un nombre accru d’admissions à l’hôpital et de décès prématurés. Les prévisions de la qualité de l’air et les outils comme la CAS permettent aux Canadiens et aux Canadiennes de prévoir et minimiser les effets sur leur santé et l’environnement.

Bien que la réduction de la pollution atmosphérique nécessite des coûts élevés, la réduction de l’exposition humaine et de l’écosystème à la pollution représente d’importants avantages économiques. La diminution des maladies et de la mortalité ont des avantages sociaux directs grâce à une diminution des coûts liés aux soins de santé et à une productivité accrue au travail. La prévention d’autres dommages à l’environnement causés par la pollution atmosphérique profitera à la productivité des secteurs forestier, agricole, touristique et de la pêche, lesquels occupent une place essentielle dans l’économie canadienne.

Santé Canada estime qu’une réduction de 3 % des niveaux d’ozone troposphérique en période estivale, combinée à une réduction de 8 % des niveaux de MP, entraînerait une baisse d’environ 1 200 décès liés à la pollution, de centaines d’admissions à l’hôpital et de visites aux urgences, et de dizaines de milliers de crises d’asthme et autres symptômes respiratoires, ce qui entraînerait des bénéfices supérieurs à 6 milliards de dollars pour les programmes de bien-être social (Canada, 2007).

Environnement Canada estime que l’ozone présent dans le smog pourrait se solder chaque année par des pertes de revenus s’élevant à 500 millions de dollars pour le secteur agricole et que la mauvaise visibilité causée par le smog coûte à l’industrie touristique dans des régions comme Vancouver jusqu’à 7,45 millions de dollars en revenus futurs perdus par épisode de smog extrême (McNeill et Roberge, 2000).

Pour de plus amples renseignements:

Cote air santé

Cote air santé - Météo

Services en qualité de l’air

Standards pancanadiens relatifs aux particules (PM) et à l’ozone

Branché sur l'air pur – Le smog

Santé Canada – Qualité de l’air

Principales références :

Canada. 2007. Cadre réglementaire sur les émissions atmosphériques

McNeill, R., et A. Roberge.  2000. L'impact de la qualité de l'air sur le tourisme dans la grand Vancouver et la région du bas Fraser. Rédigé pour le compte d'Environnement Canada, dans le cadre de l’Initiative de l’écosystème du bassin de Georgia, Vancouver, C.-B.

Ontario Medical Association, 2008. (site en anglais)

Division de la liaison en S-T | Tél 905 315 5228 | Télécopieur 905 336 4420
© Sa majesté la Reine du chef du Canada, représentée par le Ministre de l'environnement, 2008.
No. de catalogue En164-15/7-2008F-PDF; ISBN 978-0-662-04595-3