Un indicateur environnemental, quésako ?

Salut les gens, en cette fin de semaine ensoleillée, on va parler un peu d’environnement. C’est un article qui fait suite à plusieurs choses, dont des articles publiés ici (celui sur l’informatique verte, ou un plus récent sur le documentaire Earthlings, où j’avais évoqué en commentaire l’éventualité d’un article traitant des indicateurs d’impact). Notez (oui, tout se recoupe, c’est magique) que openLCA, dont j’ai également parlé il y a peu, utilise ces mêmes indicateurs pour l’évaluation des performances environnementales. On va donc voir qu’il n’y a pas que les émissions de CO2 dont on nous rabat allègrement les oreilles qui comptent, et qu’on passe régulièrement sous silence un certain nombre d’autres critères pas nécessairement plus réjouissants. Et tant qu’à faire, on va voir de quoi il retourne ! Bonne lecture, et ne déprimez pas trop après ! 😀

 

1. Réchauffement climatique

C’est probablement le plus connu du grand public, même si on entend « mais ici il fait hyper froid donc le réchauffement climatique c’est d’la connerie ». Le changement climatique (j’entends par là la part due aux activités humaines, pas le changement naturel), c’est surtout l’intensification des extrêmes, et la fréquence des changements. Ce que je veux dire, c’est qu’on va continuer à avoir des saisons, mais on va avoir plus de « hou comment ça caille ce matin », de « ça cogne sévère aujourd’hui », et surtout on n’a plus besoin de 5 jours pour passer de très chaud à bien frais. Le réchauffement est « global » parce qu’on parle à l’échelle de la planète. Localement, ça peut chauffer, comme ça peut refroidir. Il y a plusieurs scénarios possibles, pour ça je vous renvoie aux travaux du GIEC (IPCC en VO, c’est le Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat).

Bref, ce qui nous intéresse, c’est l’évaluation du bouzin en lui-même. Même si c’est dur d’expliquer sans introduire le problème. Donc, le changement climatique anthropologique est dû aux émissions d’un certain nombre de composés chimiques, lesquels modifient à plus ou moins long terme la composition de l’atmosphère. Effet majeur : ça modifie le forçage radiatif (ce machin qu’on appelle souvent « effet de serre » et que vous connaissez donc bien, mais autant appeler un chat un chat !) dans notre atmosphère. Résultat : la température augmente, et ça a un impact sur tout un tas de choses, genre la santé humaine, les écosystèmes, les biens matériels… Pour évaluer/mesurer ça, on utilise généralement (et pour une fois, ça fait consensus au sein de la communauté scientifique :mrgreen: ) le modèle développé par le GIEC : le PRG, pour Pouvoir de Réchauffement Global (on croise aussi souvent le terme anglais, GWP pour Global Warming Potential). Sur le principe, le PRG d’une substance chimique représente sa participation au réchauffement climatique. Et de façon un poil plus technique, le PRG représente la capacité d’une substance à absorber les radiations infrarouges, et correspond au ratio entre l’augmentation de l’absorption des rayonnements infrarouges qu’elle provoque par rapport à 1 kilogramme de CO2. C’est pour ça qu’on parle très souvent de « kg eq CO2 » : on se ramène à une substance particulière pour comparer. Par exemple, le méthane (CH4) relâché entre autre par le bétail en élevage a un PRG de l’ordre de 21 fois celui d’une quantité équivalente de dioxyde de carbone. Plus le PRG est grand, plus ça pue (et je parle vraiment pas de l’odeur, hein 😉 ).

Pour les plus curieux, je vous invite à regarder du côté de la méthode de calcul ReCiPe, qui modélise les effets de 95 substances à l’échelle globale, sur un horizon de 100 ans. Tout plein de paramètres sont pris en compte, comme le changement de température, le temps de séjour des substances dans l’atmosphère (le méthane dont on parlait plus haut reste 12 ans dans l’atmosphère, donc paye ton inertie), les dommages causés…

 

2. Utilisation du territoire

On y pense pas toujours… Mais pour ses activités, l’homme utilise et transforme le territoire. Vas-y que je te goudronne une 2 fois 3 voies ici, que je te construis un parc aquatique, que je bétonne le littoral… C’est mal, m’voyez. Cet indicateur d’impact traite donc des conséquences de ces actions, et il y inclue la perte de biodiversité et de support à la vie. C’est un indicateur qui fait encore débat, parce qu’il traite plusieurs choses (bien que liées, c’est pas ça le souci), et qu’il faut arriver à les traiter simultanément et de façon cohérente…

Selon les méthodes de calcul utilisées, on trouve différentes approches. En particulier, la méthode CML considère le territoire comme une ressource qui, si elle est utilisée, devient temporairement indisponible (approche de type « compétition » ), mais ne prend pas en compte la perte de biodiversité et la perte de fonction de support à la vie. TRACI, une méthode de calcul d’impact américaine (et donc dont les données sont basées sur leur territoire), prend en compte la densité d’espèces en danger ou menacées sur le territoire étudié, et part du principe qu’une zone comprenant un grand nombre d’espèces en danger/menacées  a plus de valeur qu’un lopin de terre où on trouve 3 lapins communs et 2 pigeons. Et ReCiPe dont je parlais tout à l’heure (je l’aime bien) est un poil plus complète/précise, puisqu’elle différencie 27 types différents d’occupation des terres agricoles et 16 types d’occupation des terrains urbains (oui, pis évidemment, elle distingue les deux, déjà, ce que les autres ne font pas).

 

CC BY 2.0 - epSos - https://www.flickr.com/photos/epsos/5444678656
CC BY 2.0 – epSos

 

3. Epuisement des ressources naturelles

Cette catégorie est assez claire, a priori. Quand on dit « ressources naturelles », on parle aussi bien des ressources biotiques qu’abiotiques. Oh, oui, un rapide point d’écologie :

  • les facteurs biotiques : ils représentent au sein d’un écosystème donné les actions du vivant sur le vivant. C’est-à-dire (mais sans s’y limiter) les ressources alimentaires, les relations de prédation, de parasitisme, de symbiose…
  • les facteurs abiotiques : c’est l’opposé des facteurs biotiques. Ils représentent l’action du non-vivant sur le vivant, par exemple : la quantité d’eau disponible et sa répartition sur le territoire, la structure et la composition du sol, l’altitude, la température, la lumière, le pétrole, le charbon… bref, tous les facteurs physico-chimiques.

Clairement, pour cet indicateur, c’est même pas qu’il y a débat, c’est qu’il n’y a aucun consensus scientifique sur la façon de l’évaluer. On liste généralement 3 approches :

  1. l’état des réserves et leur vitesse d’extraction ;
  2. l’exergie ;
  3. la possibilité d’extraire les ressources dans le futur.

Dans le coup, qui dit absence de consensus, dit méthodes de calcul différentes. CML utilise une substance de référence qui est l’antimoine (Symbole chimique Sb, numéro atomique 51, qui fait donc partie des métalloïdes), un élément très toxique (et d’ailleurs, la plupart de ses composés l’est également). Elle se concentre dur la déplétion abiotique (pas de méthode pour la déplétion biotique), prend en compte environ 90 substances, et utilise un modèle construit sur les taux d’extraction et les réserves ultimes. TRACI divise cet impact en « ressources fossiles » et « usage de l’eau » puis calcule le potentiel de mener à une réduction de la disponibilité des ressources étudiées à bas coût/énergie (d’où l’importance de la notion d’exergie !). ReCiPe, pour sa part, distingue l’épuisement des ressources minérales (référence : le fer), l’épuisement des ressources fossiles (référence : le pétrole brut) et l’épuisement de l’eau (si je vous dit que la substance de référence est l’eau, ça passe ?). Cette méthode peut également intégrer une forme de modélisation monétaire des dommages, qui prend en compte l’inflation.

 

4. Toxicité humaine

Un autre indicateur qui nous touche directement, donc ça me paraît important d’en parler. Pas que les autres ne nous touchent pas hein, mais devant l’attitude déplorable de certains (genre « on s’en fout, ce sont que des animaux ») j’insiste sur le fait qu’on sait aussi évaluer les dommages qu’on cause à nos « congénères » (les guillemets, c’est parce que des fois je croise des humains qui ne méritent pas ce nom 😉 ). Cet indicateur traite des impacts des substances toxiques qu’on retrouve dans l’environnement sur la santé humaine. Sont pris en compte un paquet de concepts : la persistance dans l’environnement, l’effet sur la santé humaine (cancérogène ou non…) et l’exposition (ingestion d’aliments, inhalation…).

Encore une fois, personne n’était d’accord, et dans un grand élan de productivité les différentes méthodes ont été « combinées » en une autre : USEtox, qui intègre tout un tas de modèles et tend à devenir la référence lorsqu’il s’agit d’évaluer la toxicité humaine. Bien que perfectible, elle intègre déjà environ 1 100 substances, utilise comme référence le 1,4-DB (1,4-dichlorobenzène), prend en compte les différentes voies d’exposition…

 

5. Écotoxicité aquatique/terrestre

On reste dans le même esprit que l’indicateur précédent, sauf que cette fois on traite de l’impact des substances toxiques sur les écosystèmes terrestres et/ou aquatiques. Tout repose sur les mêmes concepts que la toxicité humaine, et pour la même raison qu’au point 4, USEtox intègre là encore de quoi évaluer ces impacts. On sépare très souvent l’écotoxicité terrestre, marine et eau douce. Notez que USEtox couvre uniquement la partie qui concerne l’eau douce, pour les autres aspects il faudra se tourner vers CML ou ReCiPe. USEtox intègre environ 2500 substances, et considère tout un tas d’informations propres à chaque espèce (concentration efficace médiane, dose létale médiane, hémolyse…) pour caractériser les dommages.

 

CC BY 2.0 - Kevin Dooley
CC BY 2.0 – Kevin Dooley

 

 

6. Eutrophisation

Ouh le vilain mot que voilà. L’eutrophisation, pour ceux qui comme moi ne parlent pas beaucoup le grec antique, c’est le phénomène d’accumulation des nutriments dans un milieu quelconque. Typiquement, on peut citer l’exemple de la Bretagne, qui balance des engrais azotés à tout va dans les champs. Les plantes en consomment évidemment une partie, c’est le but, mais est-ce qu’elles consomment tout ? Non. En fait, en 2010, il restait même plus de 150kg/hectare de surplus d’azote (pas d’engrais dont l’azote n’est qu’un composant, mais d’azote pur, alors imaginez en quantité d’engrais) ! Et l’année d’après, rebelote. C’est ça l’eutrophisation.

En ACV, on considère généralement 2 principaux nutriments, l’azote (symbole chimique N) et le phosphore (de symbole P). L’azote provient majoritairement des épandages agricoles (nitrates), des eaux usées et de la pollution automobile. Le phosphore, lui, provient surtout des épandages agricoles (phosphates) et des eaux usées (ouais, les polyphosphates dans les lessives, toutes ces vacheries-là. Sinon pour limiter, c’est au choix hein, vous pouvez tout aussi bien produire moins d’urine/excréments). Surcharger un milieu avec un nutriment précis, ça modifie sa composition, et ça dérègle un peu tout. Typiquement, on va assister dans l’eau à la prolifération d’algues parfois toxiques (ça ne vous évoque rien en Bretagne non plus ?), de lentilles, à la diminution de la biodiversité…

La méthode CML utilise comme référence le phosphate (PO4) et se base sur la quantité d’algues produite par une mole de substance ajoutée, mais ne prend pas en compte la sensibilité de l’écosystème visé à la pollution. Elle prend en compte une quarantaine de substances chimiques. ReCiPe distingue l’eutrophisation d’eau douce et marine : la référence utilisée change donc (eau douce : phosphore / eau marine : azote).

 

7. Acidification

L’homme, au travers de toutes ses activités plus ou moins douteuses, relâche dans l’atmosphère tout un tas de trucs, dont certains modifient l’effet de serre naturel comme on l’a vu plus haut. Mais il y a d’autres substances qui agissent autrement… En se changeant en acide, par exemple ! Les SO2 (dioxyde de soufre), NOx (oxydes d’azote), NH3 (ammoniac) et HCl (chlorure d’hydrogène)… Ces noms vous sont probablement étrangers, mais ce sont les principales substances acidifiantes (comprenez par là qu’on évalue leur capacité à former des cations H+).

En soi, ça pourrait ne pas être trop gênant, mais pensez à la neige, le brouillard, la pluie, la rosée… qui vont pouvoir piéger, transporter et déposer ces polluants acides ! Et n’oublions pas les polluants acides secs et les particules qui peuvent eux aussi se déposer sur une surface humide… D’ailleurs, la mortalité des poissons dans les lacs, ou les dommages aux forêts, sont directement liés aux concentrations en polluants acides sur site ! En terme d’évaluation, on évalue comme je le laissais deviner le potentiel d’acidification, c’est-à-dire la quantité d’ions H+ produite par 1kg de substance, la référence étant calculés pour 1kg de SO2. Alors oui, le niveau d’acidification dépend fortement du milieu où la substance polluante se dépose. Mais ça, chaque méthode de calcul le gère à sa façon, ou ne le gère pas, d’ailleurs.

 

8. Déplétion de la couche d’ozone

Aaah, enfin un mot connu ! La couche d’ozone et son fameux trou… On parle en effet de l’amincissement de la couche d’ozone à cause des émissions causées par les activité humaines, amincissement qui à terme conduit à la formations de « trous » dans cette couche. Une couche d’ozone moins épaisse, c’est davantage de rayonnements UV (UV-B en particulier, responsables entre autres du bronzage, des coups de soleil et du cancer de la peau, sans parler de ce qu’ils font subir aux yeux) non filtrés qui atteignent la surface de la Terre, avec tous les effets que ça a sur la santé des êtres vivants, sur les écosystèmes, les cycles biochimiques…

Pour un coup, la communauté scientifique est plutôt d’accord, et mesure la déplétion de la couche d’ozone (au sein d’une colonne) causée par 1kg de la substance de référence : le CFC-11 (pour les intimes, sinon c’est le trichlorofluorométhane, qui sert à plein de choses : réfrigérant, propulseur pour aérosols… On le croise parfois sous son nom commercial, le « fréon-11 » !). CML et ReCiPe prennent en compte entre 20 et 30 substances.

 

9. Formation de photo-oxydants

Des photo-oxydants… Mais encore ? 😉 Pour ce dernier indicateur, on va déjà voir ce qu’est un photo-oxydant, non ? Eh bien… Ce sont des composés chimiques tels que l’ozone, les nitrates de peroxyacétyle (PAN), le peroxyde d’hydrogène, divers aldéhydes… Ils se forment dans la troposphère lorsqu’une masse stationnaire d’air chaud, chargé de NOx et d’hydrocarbures (COV et CO), est exposée aux rayons ultraviolets.

Soyons honnêtes, une grande partie des COV (Composés Organiques Volatils) présents dans l’air sont issus de sources biologiques (typiquement des arbres et plantes), l’homme n’est pas responsable de tout, et les COV ne sont pas forcément nocifs en tant que tels. Par contre, les photo-oxydants sont responsables des smogs photochimiques (smog d’été ou smog de Los Angeles), qui eux sont reconnus comme nocifs pour la santé humaine et pour les écosystèmes.

Plusieurs modèles existent pour modéliser les impacts liés à la formation de ces photo-oxydants, mais tous calculent la quantité estimée d’ozone formée par une substance donnée et la comparent à la quantité d’ozone formée par la substance de référence. Seule la manière d’effectuer le calcul diffère. CML compare à l’éthylène (C2H5), TRACI aux NOx et ReCiPe aux NMVOC (Non Methane Volatile Organic Compounds – des composés d’émissions présents dans l’air urbain).

 

CC BY 2.0 - The Value Web
CC BY 2.0 – The Value Web

 

On termine…

Déjà, une précision essentielle : on a vu 9 indicateurs d’impacts, parmi les plus courants et représentatifs. Pour autant, la liste n’est pas exhaustive, et je ne peux que vous encourager à mettre le nez dans l’une ou l’autre des méthodes de calcul citées pour vous faire une idée plus précise et plus globale de tout ce que cela peut inclure.

Ensuite… beaucoup de « bla-bla » pour peut-être pas grand chose. C’est un article qui peut rapidement devenir très technique, mais j’ai essayé de vulgariser autant que possible tout en donnant un grand nombre d’éléments. Si pour une raison quelconque quelque chose ne semblait pas clair… Hop, un commentaire ! 😉

Pourquoi un tel article ? Eh bien, simplement pour élargir votre vision de l’environnement, du monde dans lequel nous vivons tous et que nous partageons, et de la multitude de conséquences possibles pour chacune de nos émissions. Je l’ai déjà dit, mais il est clairement erroné de ne se concentrer que sur le réchauffement climatique, ou de calculer plusieurs impacts et de tout agglomérer en un « équivalent » CO2 qui ne rime en l’occurrence à rien.

Autre question qui peut se poser et mérite une réponse : ces indicateurs, ils sortent d’où, et qui les prend en compte ? Là, c’est déjà plus compliqué. Les modèles scientifiques utilisés sont élaborés par des spécialistes, de divers laboratoires et centres de recherche. En Europe, le JRC (Joint Research Centre, Centre Commun de Recherches) centralise un grand nombre de travaux scientifiques et met au point (et publie gratuitement) la base ELCD, qui contient des données d’Inventaire du Cycle de Vie nécessaires à la réalisation d’Analyses de Cycle de Vie (ACV). Chaque Etat membre de l’UE peut également exiger, pour tel ou tel domaine, une certaine performance sur un groupe d’indicateurs, comme c’est le cas en France avec les constructions HQE (« Haute Qualité Environnementale »). De façon plus globale, l’OCDE (Organisation de coopération et de développement économiques) a mis au point un certain nombre d’indicateurs utilisés au sein de tous les pays membres.

 

Bon ! Eh bien… J’espère que ces quelques lignes (à peu de choses près) vous auront apporté un peu de connaissance supplémentaire, que ça vous aura incité à creuser un peu. Ou mieux, que ça pourra vous resservir ! 😉

Oh, et en passant, jetez un œil à Eurostat, ils ont quelques trucs sur les indicateurs environnementaux ! 😀

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