détail d'une actualitéLe carbone suie : enjeu présent et futur

Le lundi 15 décembre 2014

Le carbone suie : un enjeu de recherche majeur pour tracer la pollution locale

Le carbone suie constitue un excellent indicateur des sources locales de particules fines et de la toxicité de ces dernières notamment pour les sources de combustion.

Le carbone suie appartient à la grande famille des particules. Produit par les combustions incomplètes de combustibles d’origine fossile et biomassique, il est constitué de carbone (C) dont la couleur noire absorbe le rayonnement lumineux.

Ses principales sources sont les moteurs à combustion (diesel essentiellement), la combustion résidentielle de bois et de charbon, les centrales électriques, l’utilisation de fioul lourd ou du charbon, la combustion de déchets agricoles, ainsi que les incendies de forêt et de végétation.

Il appartient aux particules fines PM2,5 (diamètre inférieur à 2,5 μm), mais se retrouve principalement dans la partie la plus petite de celles-ci, les PM1, dont le diamètre est égal ou inférieur à 1 μm (plus petite qu’une bactérie). Par ces deux caractéristiques, chimique et physique, le carbone suie permet de mieux comprendre les comportements de la pollution particulaire liée aux sources de combustion.

Un marqueur des sources locales dans les épisodes de pollution
On estime que plus de 80 % du carbone suie mesuré à proximité immédiate du Boulevard périphérique parisien provient du trafic - véhicules diesel essentiellement, bien que les particules fines dont il est issu aient des sources multiples directes et indirectes.

L’étude sur l’origine des particules, menée entre 2009 et 2011 par Airparif et le Laboratoire des sciences du Climat et de l’environnement (LSCE), a permis de quantifier la part de ces différentes sources près d’un axe routier, dans le cœur de l’agglomération et à l’échelle francilienne. On apprend ainsi que le trafic est à l’origine de 45 % des PM2,5 mesurées en bordure d’un axe routier, tandis que, dans l’agglomération, sa part devient comparable à celle du chauffage au bois (environ 7 %).

Amplifiant le signal lié au trafic ou à la combustion de biomasse, le carbone suie apparaît aujourd’hui comme le meilleur témoin des sources de pollution locale en lien avec la combustion. Grâce aux mesures optiques, il devient ainsi possible de tracer l’origine de la particule et donc de mieux comprendre la photographie d’un épisode de pollution. Les illustrations ci-dessous montrent ainsi la part de chaque source pour les épisodes de décembre 2013 et mars 2014.

Graph 1 : Evolution des concentrations de carbone-suie sur un site de fond parisien du 10 au 14 décembre 2013

Graph 1 : Évolution des concentrations de carbone suie sur un site de fond parisien
du 10 au 14 décembre 2013

Lors de l’épisode de pollution du mois de décembre 2013 (graph 1) , les mesures enregistrées sur le réseau de fond parisien ont permis d’identifier les causes de la pollution particulaire. Si le trafic reste majoritaire, le fort épisode hivernal a contribué à faire monter la part de la combustion de biomasse à 43 % en moyenne de la concentration en carbone suie.

 

Graph 2 : Evolution des concentrations de carbone-suie sur un site de fond parisien du 5 au 17 mars 2014

Graph 2 : Évolution des concentrations de carbone-suie sur un site de fond parisien
du 5 au 17 mars 2014.

L’épisode de mars 2014 (graph 2) offre lui un profil de nature différente. Les conditions météorologiques relativement clémentes du mois de mars ont entraîné un recours moindre au chauffage au bois (biomasse). La contribution du trafic représente en moyenne 85 % de la concentration totale en carbone suie.

 

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