Inattendu : pourquoi la plantation d'arbres peut-elle aggraver la qualité de l'air dans les zones urbaines ?
Une étude révèle que le reboisement avec certaines espèces d'arbres, dans certains contextes urbains, pourrait avoir l'effet inverse et finir par aggraver la qualité de l'air.
De nombreuses villes plantent des arbres pour améliorer la qualité de l'air, en tant que mesure d'adaptation aux changements climatiques. Bien que ces initiatives partent d'une bonne intention, les résultats pourraient aller à l'encontre des objectifs visés et entraîner une dégradation de la qualité de l'air.
Cela est en accord avec les recherches menées par l'Université de la ville de New York, l'Université de Columbia et l'Université de Stony Brook.
Par exemple, New York (États-Unis) met en œuvre un plan ambitieux visant à augmenter la couverture arborée de 22 % à 30 % de la surface de l'État. Pour ce faire, la ville plante deux espèces d'arbres : des chênes et des eucalyptus, des arbres indigènes qui représentent déjà plus de la moitié des parcs et des environs.
L'étude dont nous parlerons ici, publiée dans la revue Environmental Science & Technology, analyse l'impact de la végétalisation urbaine sur la qualité de l'air dans la ville de New York, en calculant les émissions de composés organiques volatils biogéniques (BVOC en anglais) et leur contribution à la formation d'ozone.
L'étude indique que toutes les espèces ne fonctionnent pas de la même manière. Parmi les composés organiques volatils, les arbres libèrent de l'isoprène, une substance chimique qui réagit avec d'autres gaz polluants dans l'air et produit de l'ozone, une substance très nocive pour la respiration.
Bien que la combinaison d'isoprène et d'autres gaz ne pose pas de problème dans les zones rurales, elle peut devenir problématique dans les zones où l'air est fortement pollué, comme la ville de New York.
Les chercheurs ont utilisé un modèle MEGAN à haute résolution (30 m) pour estimer l'évolution des émissions d'isoprène dans différents scénarios de couverture arborée.
D'après leurs calculs, dans un scénario où la ville augmenterait la couverture arborée à 30 %, les émissions d'isoprène pourraient augmenter de 1,4 à 2,2 fois rien qu'à Manhattan (un quartier de la ville).
Cela pourrait entraîner une augmentation des niveaux d'ozone de 8 à 19 parties par milliard (ppb), soit jusqu'à 30 %. Une telle augmentation pourrait faire en sorte que la ville dépasse plus fréquemment les limites de qualité de l'air considérées comme saines dans le pays.
Les chercheurs soulignent que toutes les arbres ne produisent pas la même quantité d'isoprène. Les chênes, par exemple, génèrent des niveaux élevés de cette substance. D'autres, comme le noyer du Japon et le tilleul, en émettent beaucoup moins. C'est pourquoi il est important de choisir les bonnes espèces d'arbres à planter.
Le véritable problème est la pollution, pas le choix des arbres !
Les chercheurs soutiennent l'initiative et soulignent les nombreux avantages de la plantation d'arbres, tels que la capture du dioxyde de carbone, la réduction de l'effet d'îlot de chaleur urbain et l'amélioration de la santé physique et du bien-être des personnes.
"Nous sommes tous en faveur de planter plus d'arbres. Ils apportent beaucoup de choses positives", a déclaré Róisín Commane, co-auteur de l'étude et chimiste atmosphérique à l'Observatoire terrestre Lamont-Doherty de la Columbia Climate School. "Mais si nous ne faisons pas attention, nous pourrions aggraver la qualité de l'air", a-t-il ajouté.
Les auteurs soulignent que les arbres ne pourraient jamais être responsables de la pollution de l'air. Le véritable coupable est le niveau élevé d'oxydes d'azote (NOx), une substance provenant de la combustion des énergies fossiles et des activités industrielles.
Si ce polluant n'existait pas dans l'environnement, il n'y aurait pas lieu de s'inquiéter des émissions d'isoprène, ni de la quantité ou du type d'arbre à reboiser. "Si nous réduisions significativement le NOx, les arbres ne seraient pas un problème", explique le Dr Dandan Wei, auteur principal de l'étude.
Dans ce contexte, la réduction des émissions de NOx et d'autres gaz polluants progresse à un rythme si lent qu'il pourrait falloir jusqu'à 80 ans avant que les émissions d'isoprène des arbres cessent de contribuer de manière significative à la formation d'ozone.
En tant que mesure d'adaptation aux changements climatiques, de nombreuses villes mettent en œuvre des plans de reboisement urbain visant à améliorer la qualité de l'air et la qualité de vie des habitants.
Cette recherche souligne l'importance de disposer de données précises sur la couverture du sol et la composition des espèces arboricoles pour modéliser les émissions de composés organiques volatils, ainsi que la nécessité d'adopter une approche globale et holistique dans la planification.
L'étude a reçu un soutien financier de l'Administration océanique et atmosphérique nationale (NOAA) et de l'Autorité de recherche et de développement énergétique de l'État de New York (NYSERDA).
Référence de l'article :
Wei, D. et al. High-Resolution Modeling of Summertime Biogenic IsopreneEmissions in New York City. Environmental Science & Technology, v. 58, n. 31, 2024.