Bénéfices attendus de la mise en œuvre d’une zone à faibles émissions mobilité sur la santé des enfants : cas de l’agglomération parisienne

// Expected health benefits of a low emissions zone for children living in the Paris agglomeration

L’article a été rédigé à partir d’un rapport publié en 2018 par l’Observatoire régional de santé d’Île-de-France, en collaboration avec Airparif et Santé publique France. https://www.ors-idf.org/fileadmin/DataStorageKit/ORS/Etudes/2018/
Etude2018_8/ORS_benefices_sanitaires_attendus_ZFE_vd.pdf

Introduction

L’exposition à la pollution de l’air favorise le développement de pathologies chroniques graves, en particulier des pathologies cardiovasculaires, respiratoires et des cancers. Cela se traduit par une augmentation de la mortalité, une baisse de l’espérance de vie et un recours accru aux soins. Un nombre croissant d’études pointent également des impacts sur les maladies endocriniennes, neurologiques ou encore sur la reproduction et le développement de l’enfant. Les enfants constituent un public particulièrement sensible à la pollution de l’air, sachant que les dommages causés par la pollution de l’air commencent dès la gestation ¹.

Ces effets sanitaires sont observés pour des niveaux d’exposition couramment rencontrés dans l’agglomération parisienne. Ainsi la pollution de l’air reste un problème majeur de santé publique dans la région, et ce malgré une baisse continue des concentrations de polluants sur les deux dernières décennies ². Parmi les nombreux émetteurs de polluants atmosphériques, le trafic routier constitue une source prépondérante et particulièrement préoccupante, en raison de l’intensité et de la nature des émissions (oxydes d’azote (NO_x) et particules), ainsi que de l’urbanisation dense à proximité des voies à grande circulation.

Agir pour réduire les expositions à la pollution de l’air constitue un véritable enjeu notamment pour la santé des enfants. À ce titre, des travaux ont montré que la réduction de la pollution de l’air, même faible, était très efficace pour réduire les symptômes d’asthme. En particulier, une étude de suivi de trois cohortes de 4 602 enfants de 5 à 18 ans, menée de 1993 à 2012 dans 8 villes du sud de la Californie, a mesuré l’évolution de la prévalence des symptômes de toux chronique ou d’irritation chronique des bronches et montre une association avec une réduction des concentrations de dioxyde d’azote (NO₂). Cette étude a notamment montré qu’une réduction faible des niveaux d’émission (de l’ordre de 3 à 5 ppb (partie par milliard) pour le NO₂) a entraîné une diminution de la prévalence des symptômes de l’ordre de 10% chez les asthmatiques et de 2% chez les non-asthmatiques ³.

Afin de lutter contre les émissions du trafic routier, plus de 247 agglomérations dans 13 pays européens, ont instauré des zones à faibles émissions mobilité (ZFE-m) ⁴. Ces zones permettent un renouvellement accéléré des véhicules les plus anciens et les plus émetteurs de polluants en restreignant leur accès aux centres urbains. Dans cette optique, la loi d’orientation des mobilités du 24 décembre 2019 ⁽¹⁾, rend obligatoire le déploiement de telles zones dans les villes soumises à des dépassements réglementaires de concentration en polluants atmosphériques. Les collectivités peuvent définir les modalités d’accès à ces zones : périmètre géographique, véhicules concernés (identifiés par les vignettes Crit’air matérialisant les certificats qualité de l’air qui classent les véhicules en fonction de leurs émissions polluantes), modalités horaires et journalières. En août 2021, la loi climat et résilience a étendu le dispositif à toutes les agglomérations de plus de 150 000 habitants (soit 33 agglomérations supplémentaires). Ces nouvelles ZFE-m doivent être mises en œuvre avant le 31 décembre 2024.

Afin d’accompagner le dimensionnement de tels dispositifs, l’Observatoire régional de santé (ORS) d’Île-de-France a développé, en partenariat avec l’observatoire de la qualité de l’air en Île-de-France (Airparif) et Santé publique France, une approche innovante d’évaluation prospective de leurs bénéfices sanitaires qui a fait l’objet d’un guide de Santé publique France ⁵. Cette méthode a été appliquée au cas de l’agglomération parisienne, sur la base des premiers scénarios de déploiement impulsés par la ville de Paris, avec pour illustration les bénéfices attendus sur deux indicateurs relatifs à la santé des enfants (incidence de l’asthme et naissances à terme de faible poids) de différents scénarios aux échéances 2018 et 2019, le calendrier réel de mise en œuvre ayant subi un décalage important.

Méthode

Cette évaluation prospective repose sur la méthode d’évaluation quantitative d’impact sur la santé (EQIS). Fondée sur l’existence d’un lien causal établi entre l’exposition et l’effet sanitaire étudié, elle s’appuie sur des relations concentration-risque estimées dans les études épidémiologiques et appliquées aux données sanitaires et environnementales relatives au territoire de mise en œuvre du dispositif. Ces relations, mises en regard de la fréquence des effets sanitaires étudiés et des baisses attendues des niveaux de dioxyde d’azote (NO₂) estimées par Airparif, ont permis d’évaluer le nombre de cas qui seraient évités au sein de la zone d’étude, comparativement à une situation où aucune mesure de restriction de circulation ne serait mise en œuvre.

Il s’agit d’une approche prospective basée sur différents scénarios. Ces bénéfices ont été estimés pour quatre dimensionnements possibles de la mesure combinant deux périmètres et deux niveaux d’interdiction. Ces scénarios se basent sur le projet initial de déploiement progressif d’une ZFE-m, impulsé par la ville de Paris en 2015. Ainsi, un périmètre uniquement centré sur Paris et un autre beaucoup plus large, englobant près de 80 communes autour ont été étudiés. De même, deux niveaux de restriction ont été considérés : pour le niveau 1, interdiction des véhicules non classés, Crit’air 5 et 4 au 1^er juillet 2018, et pour le niveau 2, interdiction des véhicules non classés, Crit’air 5, 4 et 3 au 1^er juillet 2019. Ces deux niveaux de restriction correspondent respectivement à 7 et 20% des kilomètres parcourus par les véhicules routiers interdits.

Afin de tenir compte d’éventuels impacts au-delà du périmètre du dispositif, la zone d’étude s’étend jusqu’aux contours de la Francilienne (figure 1). Cette zone, bien plus large que ces deux périmètres de la ZFE-m, représente environ 80% de la population d’Île-de-France.

Les estimations des bénéfices sanitaires potentiels attendus présentées dans cette étude sont basées sur l’exposition au dioxyde d’azote (NO₂) de la population résidente. Le NO₂ a été choisi en tant qu’indicateur de pollution représentant au mieux la source d’émission liée au trafic routier. En effet, le trafic routier est le principal contributeur aux émissions de NO_x avec 56% des émissions parisiennes (données Airparif, 2018).

Les baisses attendues des niveaux de dioxyde d’azote (NO₂) sont estimées par Airparif par comparaison avec un scénario sans mise en œuvre de la mesure. Cette évaluation est basée sur l’évolution prospective du parc technologique tout en prenant en compte l’évolution du trafic routier avec la mise en place des restrictions de circulation selon les quatre scénarios. Elle repose sur la modélisation du trafic routier (Direction régionale et interdépartementale de l’environnement, de l’aménagement et des transports) et des outils de modélisation des émissions du trafic routier, et se base sur la connaissance du trafic routier à toute heure de la journée (avec prise en compte des phénomènes de report de trafic notamment), des vitesses associées, ainsi que du parc roulant (type de véhicules) et technologique (normes Euro, carburant…) pour les différents scénarios considérés. L’impact sur les concentrations a ensuite été évalué à une résolution de 50 m par 50 m grâce à des outils de modélisation déterministe intégrant à la fois les niveaux en fond (chaîne Esmeralda développée et opérée par Airparif) et la proximité du trafic routier et sa zone d’influence (modèle gaussien ADMS-Urban) ⁶.

Les effectifs de population soumis aux modifications de niveaux ont été estimés grâce à un croisement des données géoréférencées de pollution et de population. Les données de population ont été obtenues à partir du recensement de l’Institut national de la statistique et des études économiques (Insee, Recensement de la population, 2012) et ventilées au bâtiment sur la base des informations de la BD TOPO^® (Institut national de l’information géographique et forestière, 2011) et du mode d’occupation des sols (L’Institut Paris Région, 2012). Des taux d’évolution de la population sur les périodes 2012-2018 et 2012-2019, estimés à l’échelle départementale par L’Institut Paris Région, ont été appliqués.

Les bénéfices sanitaires potentiels étudiés concernent les cas de faibles poids de naissance à terme et la survenue de nouveaux cas d’asthme chez les enfants, ainsi que le recours aux urgences en lien avec cette pathologie. Une revue de la littérature a été réalisée, afin de sélectionner une relation concentration-risque (C-R) pour chaque indicateur (tableau 1). Le choix consiste à obtenir la meilleure adéquation possible entre les données utilisées pour l’EQIS (population, indicateurs environnementaux, indicateurs sanitaires) et celles utilisées dans les études épidémiologiques ayant permis de les estimer. Ainsi, cette revue s’est focalisée sur les résultats basés sur des populations françaises et/ou européennes. Concernant le risque de poids de naissance (<2500 g) à terme (>37 semaines d’aménorrhée), il a été retenu celui de Pedersen et al., établi à partir d’une méta-analyse issue du projet européen Escape ⁷. Cette étude concernait 50 000 naissances dans des agglomérations européennes, dont Nancy et Poitiers pour la France, et s’appuyait sur un modèle d’exposition avec une résolution spatiale fine. Le risque de survenue de nouveaux cas d’asthme chez l’enfant, retenu pour l’analyse, a été obtenu à partir d’une méta-analyse des études les plus pertinentes identifiées dans la littérature scientifique, de même que le risque de recours aux urgences pour asthme ⁸. Nous faisons l’hypothèse que la relation demeure log-linéaire aux concentrations étudiées, comme classiquement observé pour la mortalité, bien que les travaux actuels ne permettent pas d’objectiver la forme de la relation concernant ces indicateurs de morbidité ⁹. Les données sanitaires ont été collectées pour l’année 2016 et les taux de survenue de pathologies estimés ont été considérés comme constants sur la période d’étude, donc appliqués à nos estimations prospectives.

Résultats

Les effectifs de population, le nombre de cas recensés annuellement dans la zone d’étude (contours de la Francilienne) et leur fréquence dans la population, nécessaires aux calculs, sont présentés dans le tableau 1.

L’évaluation montre des bénéfices en matière de baisse du nombre de cas quel que soit le scénario considéré. En effet, toute amélioration de la qualité de l’air est bénéfique pour la santé. Ces baisses s’échelonnent entre 50 et 170 cas pour les naissances de faible poids et entre 830 et 2 930 pour les nouveaux cas d’asthme ⁽²⁾ (tableau 2). L’estimation des bénéfices sanitaires attendus est entourée d’incertitudes, intrinsèques à chaque variable utilisée pour le calcul et propres aux hypothèses retenues, mais dans cette étude, seule la « marge d’incertitude » autour du risque est exprimée. Ainsi, l’intervalle de confiance (entre crochets), correspond à la transcription de l’intervalle de confiance à 95% qui encadre la relation C-R. Cela n’intègre pas les incertitudes sur la détermination des concentrations ou autres variables utilisées pour le calcul.

Les pourcentages de réduction estimés dans cette étude montrent que la mise en œuvre de ce dispositif représente un levier d’action pour la prévention des pathologies considérées. Ce levier représente jusqu’à 7,7% de baisse de l’ensemble des naissances de faible poids à l’intérieur du périmètre de restriction de la circulation (tableau 3).

Les bénéfices en matière de recours aux urgences pour asthme chez les 0-17 ans potentiellement évitables sont présentés dans le tableau 2. Le nombre de cas annuels évités s’échelonnerait entre 190 et 700, représentant au sein du périmètre d’application de la mesure (ZFE-m à l’intérieur du périmètre délimité par l’autoroute A86) une baisse respective de 1,6% et 5,5% de l’ensemble des recours aux urgences pour asthme. Ces bénéfices en matière de baisse du nombre de recours au soin prennent en compte la baisse des risques d’exacerbation, mais aussi les exacerbations (liées ou non à la pollution de l’air) non survenues du fait de l’évitement des cas d’asthme quantifiés précédemment.

Discussion

Les pourcentages les plus importants apparaissent au sein de périmètre de la ZFE-m du fait de gains de concentration plus marqués. Toutefois, les résultats montrent également que les populations résidant en dehors bénéficieraient aussi d’une amélioration de leur santé. Alors que les restrictions de circulation peuvent également s’appliquer à des populations résidant hors périmètre (celles qui travaillent dans le cœur de l’agglomération notamment), ces résultats sont importants à mentionner pour favoriser l’acceptabilité de la mesure par ces derniers.

Par ailleurs, si cette mesure a pour vocation à améliorer les niveaux chroniques de pollution, elle entraîne mécaniquement une baisse des niveaux quotidiens de pollution de fond. Or, les variations journalières de ces niveaux sont responsables d’aggravation des symptômes de pathologies chroniques. À court terme, elles se traduisent notamment par des recours aux soins, recours aux urgences ou hospitalisations par exemple. Cette évaluation a également permis de quantifier pour partie les bénéfices à court terme de ces réductions.

Enfin, ces résultats, comme illustrés par la figure 2, montrent l’influence du choix du périmètre de la ZFE-m et du niveau de restriction des véhicules sur l’amplitude des bénéfices sanitaires. Ainsi, l’élargissement du périmètre de la ZFE-m à l’A86, de même que le renforcement du niveau de restriction (qui augmente le nombre de véhicules concernés), à périmètre égal, amplifieraient le bénéfice sanitaire. Ce bénéfice attendu du fait de l’élargissement du périmètre de la ZFE à l’intérieur de l’A86 pour le premier niveau de restriction (ZFE-m_élargie1) serait du même ordre de grandeur (sauf à Paris) que celui attendu pour le deuxième niveau de restriction de la ZFE-m parisienne (ZFE-m_Paris2). Ainsi, ces résultats illustrent l’importance équivalente de ces deux paramètres en regard du bénéfice total, mais avec des scénarios « périmètre élargi » favorables à une meilleure répartition des bénéfices (4,7 millions de personnes impactées vs 2,1).

Conclusion

L’exposition aux polluants de l’air, et en particulier à ceux liés au trafic routier, est responsable d’un large éventail d’effets sanitaires, en particulier dans la population sensible des enfants considérée dans cette étude. L’une des raisons de cette sensibilité tient d’une part, au fait qu’ils sont plus exposés. En effet, ils respirent plus rapidement que les adultes, ainsi la quantité d’air inhalé, donc de polluants, par unité de poids corporel est plus grande. L’autre raison tient à l’immaturité de leurs organes. Leurs poumons sont encore au stade du développement et la pollution de l’air peut perturber ce processus biologique. La pollution de l’air endommage les fonctions pulmonaires des enfants, même à des taux d’exposition faibles. Ainsi, il apparaît clairement qu’une exposition à la pollution de l’air ambiant augmente le risque d’asthme chez l’enfant et que l’inhalation de polluants aggrave l’asthme pendant l’enfance ^9,10. De plus, ils ont une capacité plus faible de métabolisation, de détoxification et d’élimination des substances toxiques présentes dans l’air pollué. Leur cerveau se développe encore et les substances neurotoxiques présentes dans l’air pollué peuvent nuire à leur développement cognitif ¹¹. Par ailleurs, les études montrent que lorsque les femmes enceintes sont exposées à un air pollué, elles risquent davantage d’accoucher prématurément, et de donner naissance à des nouveau-nés de faible poids ^12,13. Un faible poids de naissance est associé à d’autres problèmes de santé dans l’enfance tels que retards moteurs ou intellectuels de développement.

Les pourcentages de réduction estimés dans cette étude montrent que la mise en œuvre d’une ZFE-m dans l’agglomération parisienne représente un levier d’action pour la prévention des pathologies de l’enfant, notamment pour le scénario le plus ambitieux. À titre de comparaison, une méta-analyse de neuf études a estimé que les politiques de lutte anti-tabac basées sur un ensemble de mesures telles que préconisées par l’Organisation mondiale de la Santé (OMS), avaient permis une baisse immédiate de 2,8% des naissances à terme de faible poids ¹⁴.

Cette évaluation n’illustre qu’une partie des bénéfices escomptés, mais permet d’objectiver l’impact attendu de la mise en œuvre du dispositif en matière de protection de la santé des enfants et vise à mieux informer les décideurs et les populations concernées. L’analyse conduite considère une mise en œuvre du dispositif idéale, l’impact réel de la mesure en matière de comportements étant difficile à prévoir. Il est attendu que le non-respect de la restriction, ne serait-ce que par une fraction de la population concernée, ou un décalage dans le temps de la mise en œuvre amoindrissent l’effet de la mesure. La mise en œuvre réelle du dispositif correspond actuellement au scénario ZFE-m au périmètre élargi et au niveau de restriction le plus faible (ZFE-m_élargie1), avec une entrée en vigueur le 1^er juin 2021, soit deux années plus tard que le scénario étudié. Par ailleurs, même s’il est prévu d’être renforcé (avec des niveaux de restrictions supplémentaires et la mise en œuvre effective de moyens de contrôle), ce dispositif ne peut constituer à lui seul une solution à l’enjeu de santé publique. La reconquête de la qualité de l’air doit s’inscrire dans le cadre de plans d’actions plus larges en matière de mobilités, mais aussi touchant d’autres secteurs (résidentiel/tertiaire, agricole, industriel...).

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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