Les espaces verts urbains sont-ils bénéfiques à la qualité de l’air ?

Une étude publiée dans la revue PNAS affirme que les espaces verts urbains n’ont qu’un effet modéré sur le contrôle de la pollution atmosphérique et que la végétation au niveau des rues peut en réalité augmenter la pollution atmosphérique en limitant la ventilation.

Étude : Réévaluer le rôle des espaces verts urbains dans la lutte contre la pollution atmosphérique. Crédit d’image : taka1022/Shutterstock

Arrière-plan

La pollution de l’air est l’une des principales causes de maladies respiratoires et de décès prématurés dans le monde. Parmi les divers polluants atmosphériques, on estime que les particules (PM) de petit diamètre (2,5 µm) sont à l’origine d’environ dix millions de décès supplémentaires dans le monde. L’Organisation mondiale de la santé (OMS) considère la pollution atmosphérique comme la menace environnementale la plus importante pour la santé humaine.

Environ 70 % de toutes les complications sanitaires liées à la pollution atmosphérique peuvent être attribuées aux gaz à effet de serre émis par les activités humaines (émissions anthropiques). Les principales stratégies prises en compte pour réduire les émissions anthropiques comprennent la production d’énergie plus propre, l’évacuation efficace des fumées industrielles, la réduction de la dépendance aux véhicules à combustibles fossiles et les pratiques agricoles durables.

La littérature a accordé une immense attention à l’utilisation de la végétation comme méthode passive de réduction de la pollution de l’air extérieur et à l’installation de filtres physico-chimiques comme méthode active de réduction de la pollution de l’air intérieur.

Dans cette étude, les scientifiques ont étudié l’effet des espaces verts urbains sur la pollution de l’air ambiant.

Étudier le design

Les scientifiques ont utilisé 2 615 stations de surveillance de la qualité de l’air en Europe et aux États-Unis pour dériver les concentrations annuelles des principaux polluants atmosphériques (NO₂MP_dixMP_2.5et O₃) entre 2010 et 2019. Ils ont déterminé les changements dans les espaces verts urbains autour de chaque station de qualité de l’air à l’aide de données satellite à résolution moyenne et d’images aériennes à très haute résolution.

Ils ont mené une série d’analyses statistiques appropriées pour déterminer l’association entre les espaces verts urbains et la qualité de l’air après ajustement aux changements des émissions anthropiques et du climat.

Observations importantes

Les données dérivées des stations sur la qualité de l’air ont montré une baisse du NO₂ (dioxyde d’azote), PM_dixet MP_2.5 entre 2010 et 2019, ce qui était relativement constant aux États-Unis et en Europe. En revanche, une induction en O₃ concentration dans l’air ambiant a été observée au cours de la même période. Dans l’ensemble, ces observations indiquent que les stratégies récentes visant à réduire les émissions anthropiques pourraient être utiles pour contrôler la pollution atmosphérique.

Répartition des stations de surveillance de la qualité de l’air dans les biomes en Europe (n = 2 127) et aux États-Unis (n = 488) (A). Les histogrammes en médaillon montrent la proximité des gares avec les routes et l’empreinte du bâtiment dans un rayon de 30 m. Les séries chronologiques des polluants atmosphériques ainsi que les tendances linéaires sont présentées en (B).

En considérant les types de végétation spécifiques au biome, l’étude a révélé que les stations situées dans le biome forestier présentent la plus forte baisse des polluants atmosphériques, en particulier les particules, par rapport à celles situées dans les biomes de broussailles et de savanes/prairies méditerranéennes. Cela pourrait être dû à une capacité de dépôt de polluants et de dispersion plus élevée de la végétation forestière que celle des maquis méditerranéens. Une autre possibilité pourrait être que les environnements secs des zones arbustives méditerranéennes facilitent le transport de poussière et de fumée par aérosol à longue distance.

L’étude a en outre analysé comment les changements dans l’espace vert urbain total et dans la couverture arborée peuvent avoir un impact sur la qualité de l’air au niveau des rues, des arrondissements et de la ville. L’analyse a révélé un effet faible et très variable des modifications des espaces verts sur la pollution de l’air, en particulier au niveau des rues. Cela pourrait être dû au fait que la plantation de végétation, en particulier de végétation haute, à proximité de sources d’émission, par exemple de l’autre côté des rues, peut réduire la ventilation à micro-échelle et par conséquent augmenter les concentrations de polluants dans l’air.

Compte tenu des changements dans le couvert forestier, l’analyse a révélé une association négative avec la pollution de l’air tant au niveau de l’arrondissement qu’à celui de la ville. Cette association était particulièrement évidente pour O₃ et PM. Dans l’ensemble, l’étude a révélé qu’une augmentation de la couverture arborée a un effet significativement plus élevé sur la réduction de la pollution atmosphérique que l’augmentation totale des espaces verts.

En outre, l’étude a révélé que l’effet des espaces verts urbains sur la qualité de l’air était négligeable par rapport aux facteurs climatiques, notamment la vitesse du vent, les précipitations et l’humidité. Ces facteurs climatiques ont montré une association négative avec tous les types de polluants atmosphériques, à l’exception de O_3.

Exemple d’augmentation (A−C) et de diminution (D−F) extrêmes des espaces verts dans une zone tampon de 60 m (au niveau de la rue) de deux stations de surveillance de la qualité de l’air. Photographies aériennes de Google Earth Pro présentées à titre de référence.

Importance de l’étude

L’étude révèle que les espaces verts urbains ne constituent pas toujours une bonne stratégie pour améliorer la qualité de l’air et réduire la pollution atmosphérique. Selon les résultats, l’effet des espaces verts sur la qualité de l’air peut varier considérablement en fonction du type d’espace vert (espace vert total par rapport à la couverture arborée), de l’échelle spatiale (niveau de la rue par rapport au niveau de l’arrondissement par rapport au niveau de la ville) et biome (forêt versus maquis méditerranéen).

Une conclusion intéressante de l’étude est que l’augmentation de la végétation le long des routes peut en réalité accroître la pollution de l’air en limitant la ventilation des polluants émis par les véhicules. Les effets aérodynamiques des espaces verts peuvent être efficaces pour éloigner les polluants des piétons. Cependant, dans les zones aux conditions aérodynamiques défavorables, l’effet de dispersion des polluants des espaces verts peut éclipser son effet de dépôt de polluants.