Amélioration de la qualité de l’air par la capture des poussières
Description
Les écosystèmes et leurs êtres vivants captent et séquestrent une partie des poussières, des polluants et des odeurs maintenant ainsi une certaine qualité de l'air. Ce service peut être mesuré de diverses façons : capacité de la végétation à séquestrer des polluants, poussières et odeurs, quantité de ces composés capturés par la biomasse végétale ou perception des acteurs vis-à-vis de la qualité de l'air ambiant. Il aide à maintenir un environnement de qualité et peut ainsi être associé aux services culturels liés à l'environnement de vie.
Information nécessaire :
- Une carte mise à jour de l’occupation du sol qui distingue les types de végétation. Cette donnée se base principalement sur la cartographie des écotopes (disponible sur Walonmap – projet LifeWatch),
- Une carte de la concentration en PM10 dans l’air. Cette donnée nous a été fournie par l’AWAC.
Appréciation qualitative
La contribution de la végétation au filtrage des composants polluants dépend du type de végétation, du type de contamination, de l'emplacement et de l'implantation de la végétation. De tous les types de végétation, les arbres captent le plus efficacement les polluants, suivis par les arbustes. Par conséquent, un score a été établi sur la base du taux de dépôt de particules en fonction du type de végétation telle que définie dans la carte d’occupation du sol.
Évaluation quantitative
Le cœur de l'analyse est l'estimation des taux de dépôt. Ceux-ci sont basés une modélisation du VITO. Pour les graminées et les feuillus, la modélisation VITO cadre bien avec les mesures et les études de modèles de la littérature. Pour les forêts de conifères, les estimations ont été ajustées à la hausse sur la base d'une étude de modèle détaillée récente de l'Université de Gand pour les forêts de conifères en Flandre, et cette valeur est plus conforme à celle de la littérature. Les chiffres clés pour les arbustes et l'eau sont plus incertains.
Pour les types d'écosystèmes pour lesquels aucune donnée de mesure n'était disponible, les chiffres existants pour les champs, les prairies, les arbustes et les forêts ont été extrapolés en fonction du type de végétation dans l'écosystème concerné pour lequel aucune donnée n’était disponible (par exemple, la bruyère était assimilée aux arbustes).
La formule suivante est utilisée pour déterminer la capture nette:
Où :
- Capture: la capture de particules PM10 mesurée en kg.ha-1.an-1
- D: le taux de dépôt (cm.s-1)
- : la concentration en PM10 en µg.m-3
- R: une constante de remise en suspension de 1 à 50 %
Évaluation monétaire
Les chiffres s'appuient sur des études et des chiffres clés sur les dommages à la santé humaine dus aux émissions de particules qui ont été développés dans le cadre de programmes d'études européens et qui sont appliqués à la politique de qualité de l'air dans l'UE et en Flandre. Une valeur de 57 € / kg PM10 est considérée dans cette étude.
Points d’attention
- La remise en suspension varie selon les études entre 0% et plus de 50% à 75%. La plupart des modèles utilisent une remise en suspension de 50%,
- Les particules plus petites sont plus nocives et ont une part plus élevée de pollution atmosphérique, mais elles sont moins captées par la végétation.
- Il faut être prudent lors de l'utilisation des chiffres pour la végétation dans les zones fortement bâties ou à proximité des axes de transport. Les études disponibles indiquent que dans ces environnements, plusieurs facteurs antagonistes interviennent. En particulier, le fait que la végétation pourrait capter dans ces environnements des polluants à des concentrations plus élevées, mais que d’autre part la configuration peut limiter la dispersion des particules en raison d'effets microclimatiques spécifiques (voir par exemple l’effet de street canyon).
Les chiffres utilisés
Les chiffres utilisés sont présentés dans le tableau suivant.
Tableau: Valeurs qualitatives, quantitatives et monétaires pour l’évaluation du service relatif à la capture des particules fines
| Type de végétation | Score qualitatif | Vitesse de déposition (mm/s) | Valeur (€/kg) |
|---|---|---|---|
| Prairies d’intérêt pour la biodiversité | 4 | 0,20 | € 47,35 |
| Forêts feuillues | 7 | 0,5 | € 47,35 |
| Forêts de conifères | 10 | 0,7 | € 47,35 |
| Forêt mixte | 8 | 0,6 | € 47,35 |
| Lande | 5 | 0,3 | € 47,35 |
| Broussailles/arbustes | 6 | 0,344 | € 47,35 |
| Marécages et roseaux | 4 | 0,263 | € 47,35 |
| Marais | 3 | 0,2 | € 47,35 |
| Rivières et eaux stagnantes | 2 | 0,10 | € 47,35 |
| Cultures agricoles | 3 | 0,2 | € 47,35 |
| Prairies | 4 | 0,2 | € 47,35 |
| Verger basses-tiges | 5 | 0.3 | € 47,35 |
| Verger hautes-tiges | 7 | 0.5 | € 47,35 |
| Jachère | 2 | 0,1 | € 47,35 |
| Peu ou pas de végétation | 2 | 0,1 | € 47,35 |
| Sols imperméabilisés | 1 | 0 | € 47,35 |
Traduction sous forme d’indicateur
Nous traduisons le nombre de kg de fines particules que la végétation capture par le nombre de personnes qui l'émettent et le nombre de kilomètres que vous feriez en voiture pour émettre la quantité capturée par la végétation sur base des données COPERT suivantes :
- Émissions moyennes de PM10 pour un Européen moyen par an = 4,9 kg
- Émissions moyennes de PM10 par km de voiture moyen = 0,0349 g
Exemple de calcul
Une superficie de 50 ha sous sa forme actuelle comprend 25 ha de pâturages, 20 ha de terres arables et 5 ha de landes. L'objectif est de transformer cette zone en une réserve naturelle variée avec des forêts de feuillus (25 ha), des prairies riches en fleurs et en espèces (20 ha) et des landes (5 ha). Nous supposons que la concentration de PM10 dans la région est égale à la moyenne annuelle de 22,7 µg/m³ en Flandre.
Évaluation qualitative
La zone actuelle a peu de potentiel pour capturer les particules fines. Il obtient un score de 3,7 sur une échelle de 10 (25 ha de pâturages x score 4 + 20 ha de terres arables x score 3 + 5 ha de bruyères x score 5)/50 ha). La nouvelle zone obtient un score de 5,6 sur une échelle de 10 (25 ha de forêt x score 7 + 20 ha de prairie x score 4 + 5 ha de lande x score 5)/50 ha). La différence est donc de 1,9.
Evaluation quantitative
Les changements dans la zone signifient qu'une moyenne de 268 kg de PM10 est capturée chaque année.
Calcul = (25 ha de forêt x 0,5 mm/s + 20 ha de prairie x 0,2 mm/s + 5 ha de bruyère x 0,3 mm/s) x 22,7 µg/m³ x 3 1536 x 0,5 - (25 ha de pâturage x 0,2 mm/s + 20 ha de champ x 0,2 mm/s + 5 ha de bruyère x 0,3 mm/s) x 22,7 µg/m³ x 3 1536 x 0,5=644 kg -376 kg = 268 kg)
Évaluation monétaire
La valeur monétaire se situe entre 9 048 €/an (268 kg x 33,76 €/kg) et 19 660 €/an (268 kg x 73,36 €/kg).
Indicateurs
Une capture de 268 kg représente les émissions moyennes de 55 personnes (268 kg/4,9 kg/personne). Ou bien la végétation capte les émissions de 7,6 millions de kilomètres-voitures (268 kg x 1000/0,0349g).