L'observatoire

Quelle pollution autour des aéroports ?

Les sources de pollution sur un aéroport :

L’inventaire des émissions 2008 produit par Airparif, qui recense les quantités de polluants émises dans l’atmosphère par les activités franciliennes, estime que le trafic aérien contribue pour 8% aux émissions franciliennes d’oxydes d’azote, pour 2% aux émissions des particules PM10 et pour 3% aux émissions des particules fines PM2,5. Les émissions d'oxydes d'azote de l'ensemble des activités des plates-formes aéroportuaires de Paris-Charles de Gaulle et Paris-Orly (fonctionnement de la plate-forme et trafic aérien au sein des 1 000 premiers mètres de l'atmosphère) sont plus de trois fois supérieures à celles du Boulevard périphérique.



Les émissions d'un avion :

Les mouvements aériens se décomposent en 4 séquences formant un cycle standard, dit cycle « LTO » (Landing-Take Off1) : 4 minutes d’approche (descente), 26 minutes de roulage à l’arrivée et au départ (vers et depuis l’aérogare), 42 secondes lors de la phase de décollage, enfin près de 3 minutes de montée. Le cycle LTO permet, notamment, de quantifier les émissions du trafic aérien en-dessous d’environ 1 000 m au sein même de la couche de mélange, où nous respirons et où les émissions ont un effet direct sur la qualité de l’air à l’échelle locale ou régionale2.


Schéma des différentes phases d'un cycle "LTO"
(données : organisation internationale de l'aviation civile)

  • Paris-Charles de Gaulle

Ainsi, à Paris-Charles de Gaulle, la phase de décollage (poussée maximum des moteurs) ne dure que 42 secondes sur les 43 minutes d’un cycle complet et est responsable de 26% des émissions totales d’oxydes d’azote (NOx) du cycle. En raison de la grandeur de l’aéroport de Paris-Charles de Gaulle, le temps de roulage est plus important à Paris-Charles de Gaulle qu’à Paris-Orly. La moitié des émissions d’oxydes d’azote du trafic aérien est émise au niveau du sol pendant les phases de roulage (moteurs au ralenti) et de décollage. Les particules PM10 sont principalement émises pendant les phases de montée et surtout durant la longue phase de roulage au sol (moteurs au ralenti ainsi que l’abrasion des pneus, freins et pistes). Globalement les mouvements d’avions (et donc l’importance des émissions polluantes) sont plus nombreux en semaine que pendant le week-end, et dans le créneau horaire 6h-20h avec des pointes locales (à 9h, 12h, 15h, 18h et 20h).


Émissions des NOx et PM10 (hors abrasion) lors d'un cycle LTO à Paris-Charles de Gaulle. Inventaire des émissions 2008

  • Paris-Orly

La phase de montée (près de 3 minutes) est responsable d'un peu plus de la moitié des émissions d'oxydes d'azote du cycle. La phase de décollage, qui ne dure que 42 secondes (poussée maximum des moteurs) sur les 34 minutes d'un cycle complet est responsable de 26% des émissions totales d'oxydes d'azote du cycle et 40% des émissions d'oxydes d'azote du trafic aérien sont émises pendant les phases d'approche et de décollage. Les particules PM10 sont principalement émises pendant les phases de montée et surtout au niveau du sol pendant les phases de roulage (26 minutes moteur au ralenti à l'arrivée et au départ, vers et depuis l'aérogare).


Émissions des NOx et PM10 (hors abrasion) lors d'un cycle LTO à Paris-Orly. Inventaire des émissions 2008


Impact sur la qualité de l'air :

Des études menées par Airparif en 2001-20023 et  2007-20084 au voisinage des aéroports de Paris-Charles de Gaulle et du Bourget, et en 20035 au voisinage de Paris-Orly ont montré l’existence d’un impact local de leurs activités sur la qualité de l’air mesurable sur quelques kilomètres autour de l’aéroport.

Les aéroports Paris-Orly et Paris-le Bourget sont imbriqués au cœur de l’agglomération parisienne et tout comme Paris-Charles de Gaulle, ces trois aéroports sont desservis par des axes routiers majeurs en Île-de-France. Les résultats de ces études confirment l’influence combinée dans cette zone des rejets de pollution de l’agglomération parisienne en général, des axes routiers, ainsi que des activités aéroportuaires.

Par manque d’un marqueur spécifique du trafic aérien, les polluants relevés aux abords des plates-formes proviennent aussi bien du fonctionnement des aéroports (trafic aérien et routier, chauffage…) que du réseau routier et des activités de l’agglomération parisienne au sein de laquelle les aéroports sont imbriqués. L’influence des activités propres aux aéroports était plus difficilement quantifiable pour Paris-Orly et Paris-le Bourget plus imbriqués au sein de l’agglomération mais également plus petits que Paris-Charles de Gaulle.


  • Paris-Charles de Gaulle

Pour le dioxyde d’azote, les résultats obtenus lors de la campagne de mesure de 2007-2008 montraient l’influence prépondérante de l’agglomération parisienne avec des niveaux qui diminuaient au fur et à mesure que l’on s’en éloignait. Les axes routiers importants (A1, A3, A104, RN2…) ont aussi une influence sur les niveaux observés à leurs abords immédiats, surtout au sud-ouest de la zone où le réseau routier est plus dense. Enfin, l’influence des activités de l’aéroport conduisait à un risque de dépassement de la réglementation annuelle (40 µg/m3) sur quelques centaines de mètres au-delà du périmètre de la plate-forme alors qu’on se situe dans une zone où le risque de dépassement serait nul sans la présence de ces installations. Ce dépassement était certain  dans la zone sud-ouest du domaine d’étude proche de l’agglomération parisienne, près des axes routiers importants et restait possible jusqu’à 500 m de distance de l’aéroport. 9% de la zone étudiée (27 km2) était concerné par ce dépassement qui touchait 80 000 habitants.

Selon les régimes de vent une influence plus forte de l’ensemble des activités aéroportuaires peut être observée sur les zones limitrophes à la plate-forme. En zone rurale à la périphérie nord-est de la plate-forme, on a par exemple mesuré par un vent sud-ouest des niveaux horaires pouvant être jusqu’à 40% supérieurs à ceux observés en amont de la plate-forme. Mais il n’a pas été possible de distinguer l’impact des seuls mouvements aériens, par rapport aux rejets sur la plate-forme. En effet, les polluants caractéristiques du trafic aérien suivis dans cette étude sont les mêmes que ceux du trafic routier.



Sur l'ensemble de la zone étudiée, le dépassement de l'objectif de qualité pour le dioxyde d'azote en 2008 concerne 80 000 habitants, et 27 km². L'impact imputable aux activités aéroportuaires étant notable jusqu'à 500m au nord-est de l'aéroport

70 points de mesure étaient communs aux deux campagnes de mesure menées en 2002 et en 2007-2008. Les résultats annuels estimés lors de la campagne 2008 sont moins élevés qu’en 2002 : la zone de dépassement est 20% plus petite. Ceci s’explique par une baisse générale des rejets d’oxydes d’azote de diverses sources (trafic routier, centrales productrices d’énergie, industries manufacturières…), dans toute la région Île-de-France, notamment grâce à des réglementations européennes et nationales.


Pour les particules, il n’existe pas de dispositif de mesure simple que l’on puisse répartir sur toute la zone d’étude, à l’inverse du dioxyde d’azote. Mais les mesures effectuées par les trois laboratoires mobiles ont permis de mesurer en continu les particules PM10 (< 10 mm, soit la taille d’une cellule) et PM2,5 (< 2,5 mm, soit la taille d’une bactérie). Si ces moyens de mesure ne sont pas multipliables sur la zone d’étude, ils apportent en revanche un suivi dans le temps très précis. Les résultats n’ont pas montré d’influence particulière des activités aéroportuaires pour ces polluants à l’extérieur de la plate-forme. Un calcul à l’échelle annuelle a également permis de comparer les niveaux obtenus par rapport aux normes.

- Pour les particules PM10, l’objectif annuel de 30 mg/m3 serait respecté sur les trois sites de mesure. La valeur limite (50 mg/m3 en moyenne journalière à ne pas dépasser plus de 35 jours par an) était  également respectée sur la zone d’étude en situation éloignée du trafic. Même si ces normes sont respectées sur les trois points de mesure, un risque de niveaux de particules temporairement élevés persiste en cas d’épisode de pollution sur la région Île-de-France.

- Pour les particules fines PM2,5, la valeur limite annuelle6 de 25 mg/m3 était respectée dans l’air ambiant sur la zone d’étude. Par contre la norme EPA (norme américaine, 15 mg/m3 en moyenne annuelle), également préconisée par le Grenelle de l’environnement et les recommandations de l’OMS (10 mg/m3) n’étaient pas respectées.



  • Paris-Orly

Pour Paris-Orly, sur la base des mesures horaires réalisées en 2003 par quatre laboratoires mobiles, jusqu’à 15% des concentrations horaires en dioxyde d’azote ont pu être imputées directement aux activités de l’aéroport sur les sites de mesure implantés au plus près de la plate-forme, lorsque ceux-ci se trouvaient placés sous le vent en provenance de l’aéroport7.

De manière plus générale, pour Paris-Orly, on a constaté lors de la campagne de 2003 que les niveaux étaient globalement plus élevés au nord du secteur, à cause de la proximité avec l’agglomération. En revanche, au plus proche de l’aéroport, le point de mesure au sud de la plate-forme a mis en évidence un impact moyen de l’ensemble des activités aéroportuaires d’environ 6% pour le dioxyde d’azote, par rapport à un point équivalent situé au nord, en amont des vents dominants qui balayent l’aéroport.

Durant cette étude, les relevés instantanés (concentrations obtenues toutes les 10 secondes) issus du laboratoire d’Airparif implanté sur la commune de Paray-Vieille-Poste à environ 200 m au Sud d’une piste (habituellement utilisée par vents d’est), ont permis l’identification d’un impact ponctuel directement associé aux avions au décollage ; impact particulièrement visible pour les gros avions. Le graphique ci-dessous illustre cet impact en montrant l’évolution des niveaux instantanés d’oxydes d’azote relevés sur le site entre 10h55 et 11h35 le mercredi 19 mars 2003. A ces mesures sont juxtaposées les descriptions faites par le personnel d’Airparif des avions au décollage selon leur taille, sans distinction des différentes typologies d’avions circulant sur la plate-forme (mis à part pour les Boeing 747, aisément reconnaissables pour des non spécialistes). Ces descriptions ont été réalisées en l’absence des données de trafic des Aéroports de Paris (ADP). Les pics de monoxyde d’azote (NO), polluant primaire directement émis par les avions, étaient les plus marqués au passage des avions. L’ampleur de ces pics est très corrélée avec la taille de ces avions. Le dioxyde d’azote étant un composé en grande partie secondaire (provenant de la réaction entre le NO et l’oxygène de l’air), l’évolution de ses concentrations était moins marquée au passage des avions, mais une élévation des niveaux était cependant visible au passage d’avions de taille importante. 


Évolution des niveaux instantanés d'oxydes d'azote (NO et NO2) lors de décollages d'avions (relevés à 200 m au sud d'une piste à Paray-Vieille-Poste, entre 10h55 et 11h35, le mercredi 19 mars 2003)

Ce témoignage ponctuel de l’influence instantanée sur les concentrations d’oxydes d’azote des avions au décollage et de leur taille peut être extrapolé sur l’ensemble d’une journée. Le graphique suivant décrit ainsi les mesures instantanées d’oxydes d’azote réalisées entre midi et minuit le mercredi 19 mars 2003. Sans qu’un recours aux relevés exacts des décollages soit nécessaire, les fluctuations des courbes de concentrations permettaient néanmoins de visualiser nettement l’impact des avions et plus particulièrement celui des avions les plus émetteurs de la plate-forme. On constatait notamment une forte corrélation entre le comportement haché du niveau de monoxyde d’azote et la fréquence plus importante des décollages sur la plate-forme entre 17h00 environ et 22h00. A partir de 22h00, les fortes concentrations de NO se font plus rares et traduisent une activité plus limitée.
En moyenne, entre midi et minuit et lorsque le site se trouvait sous l’influence de la piste de décollage, la contribution en NO2, polluant réglementé, des avions les plus émetteurs au décollage peut être estimée à 8%.


Évolution des niveaux instantanés d'oxydes d'azote (NO et NO2) selon le trafic aérien à l'échelle d'une demi-journée. (Relevés à 200 m au sud d'une piste à Paray-Vieille-Poste, pour la journée du mercredi 19 mars 2003 entre midi et minuit)



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1-Cycle théorique d’atterrissage et de décollage défini par l’Organisation Internationale de l’Aviation Civile
2-Au-delà de 1 000 m d’altitude et de la description du cycle standard de décollage et d’atterrissage, le trafic aérien contribue également à l’émission de polluant atmosphérique. Toutefois, ces émissions sont peu impliquées dans les phénomènes de pollution locale mais constitue un enjeu premier au plan planétaire
3-Programme d'étude de la qualité de l'air autour des plates-formes aéroportuaires de Roissy, Charles de Gaulle et du Bourget. Phase 2 et 3
4-Rapport Campagne de mesure autour de l'aéroport de Paris-Charles de Gaulle. Campagne 2007-2008. Mars 2009
5-Étude de la qualité de l'air sur l'ensemble du secteur limitrophe de la plate-forme aéroportuaire d'Orly. Bilan final des résultats. Août 2004
6-Applicable en 2015 sans marge de dépassement
7-Bilan final Étude de la qualité de l’air sur l’ensemble du secteur limitrophe de la plate-forme aéroportuaire d’Orly. Août 2004
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