Mortalité attribuable à la pollution atmosphérique en Île-de-France. Quelle évolution depuis 10 ans et quels bénéfices d’une amélioration de la qualité de l’air dans les territoires ?

// Mortality due to air pollution in Île-de-France. Changes over the past 10 years and benefits of improved air quality in French territories

Introduction

La pollution de l’air constitue un enjeu de santé publique majeur en Île-de-France. L’exposition à un air de mauvaise qualité favorise le développement de pathologies chroniques graves, en particulier des pathologies cardiovasculaires, respiratoires et des cancers ^1,2,3. Cela se traduit par une augmentation de la mortalité, une baisse de l’espérance de vie et un recours accru aux soins ^4,5. Quantifier ces impacts sanitaires a pour but de rappeler l’importance des enjeux sanitaires liés aux expositions à la pollution de l’air afin de mobiliser les acteurs.

Les dernières données épidémiologiques montrent des effets néfastes de la pollution atmosphérique sur la santé, à des concentrations encore plus faibles qu’on ne le croyait auparavant. Ainsi, en septembre 2021, l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) a publié de nouvelles recommandations de qualité de l’air ainsi que des cibles intermédiaires, renforçant encore cet enjeu ⁶.

L’Observatoire régional de santé (ORS) d’Île-de-France accompagne depuis plus de trente ans les politiques d’amélioration de la qualité de l’air par la réalisation d’évaluations quantitatives d’impact sur la santé (EQIS).

Cette étude, menée en partenariat avec Airparif, comporte trois grands axes :

La communication sur les impacts de la pollution atmosphérique, souvent négative, contribue à entretenir l’idée fausse que la situation se dégrade. Il apparaît ainsi plus positif et constructif de parler d’actions bénéfiques et d’améliorations. Ainsi, ce travail a aussi pour objectif de matérialiser les bienfaits sanitaires engendrés par l’amélioration continue de la qualité de l’air sur la dernière décennie. Les bénéfices des réductions de l’exposition entraînées par les mesures de restriction exceptionnelles mises en œuvre en 2020 pour faire face à l’épidémie de Covid-19 ont également été quantifiés.

Dans un contexte où les mesures de prévention ne tiennent pas toujours compte des caractéristiques des territoires et de leurs populations, il est proposé une territorialisation de l’impact. C’est là l’originalité de ce travail, qui permet par une méthode d’estimation fine de l’impact sanitaire de la pollution atmosphérique, d’identifier plus précisément les enjeux sanitaires au sein des différents territoires.

Méthodes

Les EQIS de la pollution atmosphérique se fondent sur l’existence d’un lien causal établi entre l’exposition à un polluant de l’air et l’effet sanitaire étudié. Cette EQIS se focalise sur les impacts sur la mortalité (décès et espérance de vie) de l’exposition chronique (à long terme) à trois polluants réglementés : particules fines (PM_2,5), dioxyde d’azote (NO₂) et ozone (O₃), et s’appuie sur le guide méthodologique produit par Santé publique France ⁷. Les risques relatifs retenus, ainsi que les années de référence utilisées, sont présentés dans le tableau 1.

Les données de pollution de l’air ont été modélisées pour ces trois polluants (PM_2,5, NO₂, O₃) à une résolution de maille de 50 m par 50 m pour toute la région. La modélisation repose sur l’exploitation conjointe des sorties de la plateforme inter-régionale de cartographie et de prévision de la qualité de l’air Esmeralda (études multirégionales de l’atmosphère) et des observations aux stations de mesure d’Airparif, couplées à la modélisation des émissions du trafic routier menée par le système Heaven. La chaîne de modélisation a été considérée comme suffisamment constante sur la période d’étude pour permettre une bonne comparabilité des niveaux estimés entre 2010 et 2019. Cette rétrospective n’étant pas disponible pour l’O₃, seule la période actuelle a été étudiée pour ce polluant.

Les données de population mobilisées ont été obtenues à partir du recensement de la population de l’Insee (RP, 2009 et 2016) et ventilées au bâtiment sur la base des informations de la BD TOPO^® (IGN, 2003 et 2018), du mode d’occupation des sols (L’Institut Paris Région, 2008 et 2017), des fichiers fonciers 2017 et du répertoire d’immeubles localisés (Ril) 2018. Le croisement de ces données avec les données de pollution estimées par Airparif à une résolution fine (50 m x 50 m) permet d’affecter un niveau de pollution à chaque bâtiment et in fine d’estimer le nombre d’individus exposé à chaque valeur de concentration pour les polluants et années étudiés à différents échelons géographiques.

Ces concentrations sont rapportées à un niveau de référence, qui correspond soit à l’absence de pollution anthropique, aux valeurs guides de l’OMS, aux niveaux des années antérieures ou bien à un niveau modélisé (tableau 1) afin de définir un différentiel d’exposition. Le nombre de décès imputables à la pollution d’origine anthropique a été estimé en considérant le niveau le plus bas mesuré dans les milieux les plus préservés de la pollution, niveau appelé « pollution anthropique minimale », déterminé à partir des niveaux moyens annuels minimaux mesurés sur les stations rurales nationales. Pour les PM_2,5, ce niveau minimal correspond à la recommandation OMS. Cette méthode n’ayant pas pu être appliquée à l’ozone, c’est la valeur qui avait été prise comme niveau de référence dans l’étude de Santé publique France publiée en 2016, qui a été retenue ¹⁰.

La part de décès attribuables (ou évitables) à cette exposition (ou baisses d’exposition) est ensuite estimée en utilisant les risques relatifs (RR), tels que recommandés dans le guide de Santé publique France (tableau 1) ⁷.

Cette part est ensuite rapportée aux nombres de décès observés dans la population considérée afin d’estimer l’impact en nombre de cas annuels attribuables (ou évitables) ainsi qu’en perte moyenne (ou gain moyen) d’espérance de vie. Le gain en espérance de vie à 30 ans est calculé comme la différence entre l’espérance de vie obtenue à partir de la mortalité observée, et celle obtenue à partir de la mortalité qui serait observée si la pollution était différente. Les données de mortalité totale (Classification internationale des maladies : CIM-10, A00-Y98) annuelle toutes causes non accidentelles et par âge quinquennal chez les personnes âgées de 30 ans et plus à la commune ont été obtenues auprès du CépiDc (Centre d’épidémiologie sur les causes médicales de décès) pour les années les plus récentes disponibles (nombre moyen de décès annuels sur les périodes 2004-2008 et 2011-2015).

La zone d’étude considérée correspond à l’Île-de-France. Pour tous les scénarios, l’impact est présenté pour l’Île-de-France et par grandes entités géographiques, à savoir :

La figure 1 illustre également les niveaux de pollution rencontrés dans ces différents territoires, avec l’exemple du NO₂.

Résultats

La population et les nombres de décès toutes causes des plus de 30 ans observés sont présentés dans le tableau 2.

Une forte baisse de mortalité attribuable à la pollution atmosphérique entre 2010 et 2019

Le nombre annuel de décès attribuables à l’exposition prolongée au PM_2,5 est passé de 10 350 [3 840-15 660] en 2010 à 6 220 [2 240-9 650] en 2019, soit une baisse de 40%. Cela représente un gain brut moyen d’espérance de vie de près de huit mois. La part de décès attribuables est passée de 16,5% à 9%. Par ailleurs, le nombre annuel de décès en lien avec l’exposition prolongée au NO₂ est passé de 4 520 [1 630-7 050] (7,2% [2,6-11,2]) à 3 680 [1 310-5 770] (5,3% [1,9-8,3]) soit une baisse de près de 19%, ce qui représente un gain brut moyen de deux mois d’espérance de vie. Tous les territoires ont bénéficié de cette amélioration avec des bénéfices particulièrement marqués à Paris où le gain brut d’espérance de vie s’élève à près de dix mois (tableau 3).

Tendre vers les seuils de référence fixés par l’OMS pour mieux protéger la santé des populations vis-à-vis de la pollution de l’air ambiant

Si les niveaux moyens annuels de PM_2,5 observés sur la période 2017-2019 étaient ramenés à la valeur guide de l’OMS (5 µg/m³), de l’ordre de 6 200 décès [2 240-9 650] pourraient être évités en Île-de-France, soit près d’un décès sur dix (9% [3,2-13,9]), ce qui représenterait un gain moyen d’espérance de vie de près de huit mois. De même, si les niveaux moyens annuels de NO₂ observés en 2019 étaient ramenés à la valeur guide de l’OMS (10 µg/m³), environ 2 350 décès [830-3 700] pourraient être évités dans la région, cela représenterait environ 3,4% [1,2-5,3] des décès observés et un gain moyen d’espérance de vie de près de 2,7 mois [1-4,3] (tableau 3). De plus, si les niveaux moyens annuels d’O₃ observés actuellement étaient ramenés aux à la valeur guide de l’OMS, de l’ordre de 1 700 décès [0-3 330] additionnels pourraient être évités en Île-de-France, soit 2,4% [0-4,8] des décès observés avec un gain moyen d’espérance de vie de près de 2,2 mois [0-4,3].

Les bénéfices seraient particulièrement importants pour Paris et le reste de la métropole (figure 2) qui regrouperaient les deux tiers des décès évitables par une baisse des niveaux de PM_2,5 ramenés à 5 µg/m³. Ceci s’explique du fait de niveaux de PM_2,5 plus élevés dans ces territoires conjugués à une densité importante de population. Une baisse de l’ordre de 530 décès [190-820] serait tout de même attendue en zone rurale (zone périphérique). Ces bénéfices deviendraient négligeables dans cette zone pour un objectif à 10 µg/m³, étant donné que cette concentration est atteinte sur la quasi-totalité de ce territoire, donc qu’aucun abattement de pollution ne serait pris en compte (tableau 3).

Pour le NO₂, l’impact serait particulièrement prégnant pour la zone dense, avec près de 80% des bénéfices attendus à Paris et dans la métropole si les niveaux moyens annuels de NO₂ observés actuellement étaient ramenés à 10 µg/m³. Comme précédemment, ceci s’explique par des niveaux de NO₂ particulièrement élevés dans ces territoires, couplés à une forte densité de population.

En ce qui concerne l’ozone, la tendance est tout autre. Ainsi, en proportion, l’impact est plus marqué en zones périphériques. La part de décès évitables s’élève 2,8% en zone rurale (zone périphérique) contre 2,1% à Paris pour un objectif à 60 µg/ m³ (valeur guide OMS). Cette géographie illustre l’enjeu sanitaire de l’exposition à l’ozone plus prononcé en zone rurale.

À noter toutefois que les écarts entre la zone dense et la périphérie sont moins marqués que pour les deux autres polluants, dont les niveaux sont plus influencés par les sources locales.

Effet des mesures de restriction mises en œuvre au cours de l’année 2020

Enfin, l’année 2020, marquée par la pandémie de Covid-19, a constitué une année exceptionnelle à bien des points de vue et en particulier en matière de qualité de l’air. Des mesures de restriction d’ampleur inédite ont conduit notamment à une diminution des concentrations de NO₂ sans précédent dans l’histoire de la surveillance de la qualité de l’air, et en particulier à proximité des axes routiers, et dans une moindre mesure, des niveaux de PM_2,5 dans la zone dense ¹¹. Cette baisse des concentrations en NO₂ a permis d’éviter de l’ordre de 340 décès [120-550], soit 0,5% [0,2-0,8] de baisse, et celle des concentrations en PM_2,5, de l’ordre de 180 [60-280], soit 0,3% [0,1-0,5] de baisse (tableau 3). La grande majorité de ces gains se situe à Paris et dans le reste de la métropole. Il s’agit d’une évaluation théorique, toutes choses égales par ailleurs. Toutefois, il apparaît intéressant de situer l’effet de ces mesures de restriction particulièrement tangibles pour les Franciliens par rapport aux valeurs guide de l’OMS pour protéger la santé. Ainsi, la figure 3 met en regard l’ensemble des scénarios analysés pour les PM_2,5 et le NO₂.

Discussion

Ont été analysés ici les impacts de la pollution en lien avec les PM_2,5 et le NO₂, toutefois les nombres de cas estimés ne peuvent pas être directement additionnés car une partie des décès liés à ces expositions se recoupent. En effet, les risques relatifs (RR) établis dans les études épidémiologiques ne permettent pas d’isoler l’effet propre du polluant considéré mais estiment aussi une partie des effets d’autres polluants émis par des sources communes. À l’heure actuelle, il n’y a pas de consensus pour dire en quelle proportion ces effets se recoupent.

Les impacts en lien avec le NO₂, traceur du trafic routier, permettent de rappeler l’importance d’agir sur cette source, en particulier dans la zone agglomérée. En effet, pour la cible à 30 µg/m³, aucun bénéfice n’est attendu en dehors de la métropole car les niveaux de NO₂ observés actuellement dans ces territoires sont déjà en deçà de ce seuil.

Alors que l’Île-de-France fait partie des zones visées par un contentieux relatif au dioxyde d’azote, pour non-respect de la valeur limite en moyenne annuelle établie à 40 µg/m³ et par un contentieux pour non-respect des valeurs limites en PM₁₀, les nouvelles valeurs guide de l’OMS peuvent paraître inatteignables pour la zone dense. Pour faciliter l’amélioration progressive de la qualité de l’air et donc l’obtention progressive, mais significative, d’avantages en termes de santé de la population, des objectifs intermédiaires ont été proposés par l’OMS. Ces bénéfices ont été évalués ici, par territoires, afin de rendre compte de leurs spécificités et faciliter l’intégration des résultats des EQIS aux différentes échelles de décision. Ces résultats sont par ailleurs détaillés dans le rapport complet pour les 63 intercommunalités franciliennes ¹².

Les bénéfices des mesures de restrictions qui ont contribué à réduire fortement les émissions du trafic routier en 2020 sont supérieurs aux bénéfices attendus du respect de la cible intermédiaire pour le NO₂ à 30 µg/m³. Mais ils restent encore inférieurs à ceux attendus du respect de la cible à 20 µg/m³ (figure 3). Cela permet de visualiser les efforts nécessaires pour atteindre une qualité de l’air satisfaisante du point de vue de la protection de la santé. Les contraintes drastiques appliquées au moment du premier confinement, avec des résultats spectaculaires en matière de réduction du trafic routier, n’ont été appliquées que sur une courte période. La concentration moyenne annuelle considérée pour le calcul reflète des conditions plus mesurées le reste de l’année.

Les scénarios théoriques ne renseignent pas sur les leviers à mettre en œuvre pour atteindre des objectifs de qualité de l’air. Ainsi, ce travail est à mettre en regard d’autres approches qui fournissent des données complémentaires utiles à l’élaboration ou la mise à jour des plans d’actions d’amélioration de la qualité de l’air. En particulier, il peut être mentionné une analyse prospective menée par Airparif en matière de scénarios de réduction d’émissions liées aux principales sources de PM_2,5 et de NO₂ ¹¹. En ce qui concerne l’ozone, dont la formation est régie par des phénomènes particulièrement complexes, une action à large échelle géographique sur les précurseurs, du régional au national, est nécessaire pour lutter efficacement contre cette pollution photochimique. La formation d’O₃ résulte de réactions chimiques entre certains composés de l’atmosphère sous l’effet du rayonnement solaire et de la chaleur. La teneur en ozone dépend d’un équilibre complexe entre les gaz précurseurs, dont font partie les oxydes d’azote. Ces derniers étant moins présents en dehors des villes, il s’opère dans les zones rurales un déséquilibre favorable à la formation d’ozone. Ainsi, l’impact de ce polluant rappelle que nul n’est épargné par la pollution de l’air et que tout le monde doit être acteur.

Conclusion

Évaluer l’impact sur la santé de l’exposition à la pollution de l’air permet d’objectiver cet enjeu de santé publique et de légitimer les mesures de lutte contre la pollution atmosphérique. Ainsi, les résultats des EQIS peuvent être utilisés pour informer les parties prenantes, orienter les politiques publiques d’amélioration de la qualité de l’air et favoriser l’acceptabilité sociale des mesures.

Si certaines valeurs guides de l’OMS peuvent paraître lointaines, un regard en arrière montre le chemin déjà parcouru. Cette évaluation ne peut qu’encourager la poursuite de l’action qui a permis une amélioration continue de la qualité de l’air. Ces efforts ont été récompensés par une baisse d’au moins 40% des décès annuels attribuables à l’exposition prolongée à la pollution de l’air sur la dernière décennie. Cela se traduit par un gain moyen de près de huit mois d’espérance de vie pour l’ensemble des Franciliens. Ce chiffre conséquent inscrit la lutte contre la pollution de l’air comme une mesure de santé publique particulièrement pertinente et efficace, à poursuivre et à renforcer.

Liens d’intérêt

Les auteurs déclarent ne pas avoir de liens d’intérêt au regard du contenu de l’article.

Références

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