Le contrôle de la qualité de l’air dans les ports, un facteur d’amélioration de la gestion et de l’image

FAITS MARQUANTS

• Le transport maritime est un atout majeur de l’économie européenne.
• Le trafic de croisière est devenu une importante source de revenus pour de nombreuses villes côtières.
• Les navires émettent principalement du SO₂, du _NOx, des particules et du bruit.
• La surveillance en temps réel de la qualité de l’air à l’aide de capteurs peu coûteux se révèle comme l’une des mesures les plus efficaces.

Les ports maritimes et fluviaux sont des infrastructures clés pour l’économie des pays. Ils génèrent des emplois et stimulent l’économie grâce au transport de marchandises, aux opérations logistiques, à la pêche et, depuis quelques années, aux croisières. Toutefois, cette activité frénétique présente également une face cachée : la pollution atmosphérique générée par les navires. Par conséquent, la mesure de la qualité de l’air au sein des ports maritimes est essentielle pour des raisons de qualité de l’environnement, mais également vis-à-vis de l’amélioration de l’image publique véhiculée par les autorités portuaires qui optent pour cette solution.

L’activité portuaire : une brève mise en contexte du secteur

Le transport maritime est, selon Martin Dorsman, secrétaire général de l’ECSA, l’un des principaux atouts de l’Europe. En effet, selon des données de 2018, sa contribution au PIB européen s’est élevée à 54 milliards d’euros directs. En comptant les postes directs et indirects, le secteur a également employé près de 2 millions de personnes. Toutefois, les croisières touristiques constituent l’une des activités qui se sont développées le plus rapidement ces dernières années et sa croissance ne se compte pas uniquement en nombre d’opérations. Le nombre de routes disponibles ainsi que le volume de passagers ont connu une croissance très importante (1). L’Espagne a ainsi dépassé les 10 000 000 passagers en 2018, soit une augmentation de 9,66 % d’une année à l’autre. Le graphique suivant indique les quinze ports espagnols ayant accueilli le plus grand nombre de croisiéristes en 2017 et 2018 (2). Par quoi ce trafic de croisière dynamique se traduit-il ? Une source de revenus qui, en Catalogne par exemple, dépasse le milliard d’euros (données de 2016), ce qui représente un chiffre d’affaires de 518 euros par passager, selon le journal La Vanguardia en janvier 2018. You will find more infographics at Statista

Qualité de l’air au sein des ports maritimes : quel est l’impact des navires ?

L’impact du trafic maritime sur la qualité de l’air constitue l’un de ses majeurs inconvénients. Cette dégradation s’explique par le type de carburant utilisé par les navires. Selon un rapport de Transport&Environment, en 2017, 203 navires de croisière « ont émis environ 62 kt de SO_x, 155 kt de NO_x, 10 kt de PM et plus de 10 Mt de CO₂ » rien qu’en Europe. Le transport maritime est essentiel pour le commerce mondial, mais il impacte considérablement la qualité de l’air. Les navires émettent des oxydes de soufre (SOx), des oxydes d’azote (NOx) et des particules en suspension (PM) qui affectent la santé humaine et l’environnement. Ces émissions contribuent aux maladies respiratoires, aux pluies acides et aux problèmes cardiovasculaires. En outre, le bruit sous-marin affecte la faune marine. Des projets tels que CORE LNGas hive et OPS Master Plan visent à réduire ces émissions grâce à l’utilisation de carburants plus propres. La surveillance en temps réel de la qualité de l’air permet de gérer efficacement cet impact. En outre, l’activité portuaire est vitale pour l’économie, car elle génère des emplois et stimule l’économie grâce au transport de marchandises et au tourisme de croisière. Toutefois, il est important de trouver un équilibre entre l’activité économique, et la protection de l’environnement et de la santé publique.

Types de pollution générée par les navires

La qualité de l’air dans les ports est une question de plus en plus préoccupante en raison de l’impact environnemental significatif du transport maritime et des activités portuaires. Les ports sont des plaques tournantes pour le commerce et la logistique, mais ils constituent également des sources de pollution qui affectent à la fois l’environnement et la santé humaine. Les principaux types de pollution que l’on peut trouver dans un port sont les suivants :

Oxydes d’azote (NOx)

Les oxydes d’azote (NOx), émis par les moteurs à combustion interne des navires et des véhicules terrestres, représentent un problème environnemental important. Ces gaz sont non seulement associés à divers troubles respiratoires chez l’homme, mais ils contribuent également au réchauffement de la planète et à la détérioration des écosystèmes aquatiques et terrestres. La présence de NOx dans l’atmosphère peut provoquer des réactions chimiques entraînant la formation de smog et de pluies acides, ce qui affecte la santé de la population et l’intégrité de nos environnements naturels. La gestion de ces émissions est donc cruciale pour protéger à la fois la santé publique et la biodiversité de la planète.

Oxydes de soufre (SOx)

La combustion de combustibles fossiles à haute teneur en soufre par les navires a des répercussions importantes sur l’environnement et la santé. Les oxydes de soufre (SOx) qui en résultent sont des gaz qui peuvent non seulement provoquer des troubles respiratoires chez les personnes exposées, mais qui contribuent également à la formation de pluies acides. Ces dernières peuvent endommager les forêts, les lacs et les bâtiments, et nuire à la vie aquatique. En outre, les SOx peuvent réduire la visibilité, avec ce que cela implique pour la sécurité des transports maritimes et terrestres. Par conséquent, la gestion de ces émissions est cruciale pour protéger à la fois la santé humaine et la biodiversité de la planète.

Particules en suspension (PM₁, PM_2,5, PM₄ et PM₁₀)

Les particules en suspension, appelées PM₁, PM_2,5, PM₄ et PM₁₀, sont des mélanges complexes de substances extrêmement petites telles que la suie et les cendres. Leur taille minuscule leur permet de pénétrer en profondeur dans le système respiratoire humain, puis de s’infiltrer dans la circulation sanguine, ce qui représente un risque important pour la santé. Ces particules proviennent non seulement de la combustion de divers matériaux, mais sont également un sous-produit de l’élimination de matériaux des opérations portuaires. Leur présence dans l’air a de graves conséquences : développement de maladies cardiovasculaires et respiratoires chez l’homme et endommagement de la flore et de la faune locales, ce qui altère l’équilibre écologique des environnements concernés.

Pollution sonore

La pollution sonore dans les zones portuaires est un problème environnemental et de santé publique dont les sources sont multiples. Les opérations de chargement et de déchargement ainsi que l’activité portuaire générale génèrent d’importants niveaux de bruit. À cela s’ajoutent la circulation constante de véhicules et d’engins lourds, ainsi que le trafic maritime et la présence de passagers. Ce bruit constant n’agresse pas seulement les animaux marins, dont il modifie le comportement et les habitats naturels, mais il a également des effets néfastes sur la santé humaine et provoque notamment des troubles de l’audition et un stress psychologique. La gestion de la pollution sonore est donc un enjeu crucial pour la durabilité des activités maritimes et la qualité de vie des communautés voisines.

Hydrocarbures

Les hydrocarbures, souvent libérés dans le milieu marin à la suite de déversements accidentels ou de rejets opérationnels des navires, représentent une menace importante pour l’environnement. Ces fâcheux événements peuvent entraîner la destruction d’écosystèmes marins entiers, qui altère la biodiversité et met en danger d’innombrables espèces dont la survie dépend de ces habitats. En outre, les communautés côtières situées à proximité de ces incidents ne sont pas sans risque, car elles peuvent être victimes de graves problèmes de santé en raison de la contamination de l’eau et des fruits de mer. Il est essentiel de prévenir ces incidents, et de réagir rapidement et efficacement lorsqu’ils se produisent afin de protéger nos précieuses ressources marines ainsi que la santé des populations vivant à proximité de la mer. Cette dégradation de la qualité de l’air ne se limite pas aux zones portuaires. Ainsi, alors que des villes côtières comme Marseille enregistrent une augmentation des cas de cancer, ce qui suggère une corrélation probable, des métropoles comme Göteborg observent des niveaux de NO₂ provenant des navires supérieurs à ceux du trafic dans les environs immédiats du port (3). En ce qui concerne les particules en suspension par exemple, qui sont considérées par l’OMS comme un polluant très nocif, nous pouvons nous appuyer sur les recherches de Ryan D. Kennedy de l’université Johns Hopkins (4). Dans le cadre de cette étude, des mesures ont été effectuées sur les ponts de plusieurs navires de croisière. Les résultats ont confirmé que ces vaisseaux généraient une grande quantité de particules en suspension. À certains endroits de la poupe directement exposées aux émissions des cheminées, les concentrations étaient comparables à celles de villes telles que Pékin, ce qui constitue un problème notoire, même en haute mer. Ces polluants représentent non seulement un risque pour les milieux marin et terrestre, mais ils ont également un impact direct sur la santé humaine et la qualité de vie des communautés portuaires. Il est donc essentiel de mettre en œuvre des mesures de contrôle et des réglementations plus strictes afin de limiter l’impact environnemental des ports et de promouvoir des pratiques durables dans le secteur maritime.

Activités génératrices de pollution dans les ports

Les ports, essentiels pour le commerce mondial, génèrent également de hauts niveaux de pollution en raison des diverses activités inhérentes à leur fonctionnement. Voici quelques exemples d’opérations avec un impact majeur :

Opérations de chargement et de déchargement

Les opérations de chargement et de déchargement sont des processus critiques dans la logistique des transports, mais elles ne sont pas sans conséquence pour l’environnement. Au cours de ces opérations, le mouvement constant des marchandises émet des particules et des gaz nocifs dans l’air. Ces émissions comprennent non seulement des poussières qui peuvent détériorer la qualité de l’air au niveau local, mais aussi des gaz à effet de serre avec des conséquences à long terme, comme l’augmentation des températures mondiales et la modification des modèles climatiques. Ces activités contribuent donc de manière significative au dérèglement climatique, un défi environnemental auquel nous sommes confrontés à l’échelle mondiale.

Circulation de poids lourds

Production d’énergie et utilisation de machines

La production d’électricité et l’utilisation de machines dans les ports sont des activités essentielles pour le commerce et l’industrie maritime. Toutefois, ces processus présentent un inconvénient. Les équipements portuaires et les navires amarrés dans le port dépendent fortement des combustibles fossiles, une source d’énergie qui, lorsqu’elle est brûlée, libère du dioxyde de carbone (CO₂) et une série d’autres polluants dans l’atmosphère. Ces émissions contribuent non seulement à l’effet de serre, qui accentue le réchauffement climatique, mais sont également responsables de l’acidification de nos océans. Ce phénomène modifie l’équilibre chimique de l’eau de mer, ce qui peut avoir des conséquences dévastatrices pour la vie marine et les écosystèmes qui en dépendent.

Entretien et nettoyage des navires

L’entretien et le nettoyage des navires sont des tâches essentielles afin de garantir leur fonctionnement et leur sécurité. Cependant, ces pratiques peuvent avoir un impact nocif sur l’environnement. Lors du nettoyage des réservoirs et des coques de navires, des substances toxiques sont libérées dans l’environnement aquatique. Ces produits chimiques, souvent nocifs, se dispersent dans l’eauentraînent la pollution des écosystèmes marins et détériorent la vie aquatique. De l’altération des habitats aux dommages directs sur la santé des organismes marins, les conséquences de ces activités de nettoyage sont considérables et représentent des défis majeurs pour la conservation du milieu marin.

Activités de construction et d’expansion des ports

Les activités de construction et d’agrandissement des ports sont essentielles au développement des infrastructures maritimes et à la croissance économique. Cependant, ces travaux civils, y compris le dragage, ont un impact considérable sur l’environnement. Le retrait des sédiments des fonds marins libère non seulement les polluants précédemment déposés, mais modifie également les habitats marins. L’aspect trouble de l’eau qui en résulte peut avoir des effets néfastes sur les espèces aquatiques, allant de la réduction de la lumière solaire nécessaire à la photosynthèse à l’altération des processus d’alimentation et de reproduction. Ces interventions humaines nécessitent une planification et une gestion minutieuses afin de minimiser leur impact sur les écosystèmes marins sensibles. En général, ces activités peuvent avoir des effets négatifs durables sur l’environnement et la santé humaine si elles ne sont pas correctement gérées. Il est donc essentiel de mettre en œuvre des pratiques durables et des technologies propres pour réduire l’empreinte environnementale des ports. L’optimisation des processus et une réglementation stricte sont essentielles pour assurer un avenir plus vert à l’industrie portuaire.

Conséquences de la pollution dans les ports

Les conséquences de la pollution environnementale générée par l’activité portuaire et le transport maritime sont multiples et préoccupantes. Tout d’abord, les polluants atmosphériques tels que les oxydes d’azote et de soufre ainsi que les particules fines détériorent la qualité de l’air, ce qui peut engendrer des troubles respiratoires et cardiovasculaires chez les populations vivant à proximité. En outre, comme indiqué plus haut, la pollution sonore perturbe la faune et la flore marines et terrestres, ce qui affecte les schémas comportementaux et reproductifs. D’autre part, les rejets de pétrole et d’autres produits chimiques endommagent les écosystèmes marins, ce qui tue la flore et la faune et perturbe la chaîne alimentaire. La pollution de l’eau par des métaux lourds et d’autres substances toxiques a des effets à long terme sur la biodiversité et la santé des écosystèmes aquatiques. Enfin, l’accumulation de polluants contribue au dérèglement climatique, provoque des phénomènes météorologiques extrêmes et augmente le niveau de la mer, ce qui représente un risque supplémentaire pour les infrastructures portuaires. Il est impératif que les autorités portuaires mettent en œuvre des mesures d’atténuation et de contrôle pour réduire ces conséquences négatives, assurant ainsi un avenir plus durable à l’industrie maritime et aux communautés concernées, comme l’ont fait de nombreux ports grâce à la technologie de surveillance environnementale de Kunak.

Des solutions pour concilier croissance économique et bien-être

La décarbonisation et l’amélioration de la qualité de l’air dans les ports maritimes sont urgentes. Ainsi, les Green Ports se développent considérablement. Leur objectif est de limiter l’impact environnemental sur l’atmosphère, les ressources et la biodiversité marine, ainsi que sur les zones habitées les plus proches. La surveillance continue et en temps réel de l’atmosphère constitue l’une des mesures fondamentales de ces ports durables. Le déploiement de compteurs de mesure de la qualité de l’air permet aux autorités portuaires de :

• détecter la présence de foyers à risques, ou hot spots ;
• établir des alertes en cas de niveaux élevés de pollution ;
• adopter des mesures fondées sur des informations relatives à la pollution réelle.

Le projet de Kunak pour l’autorité portuaire des îles Baléares illustre concrètement les avantages de cette solution. Cette initiative a impliqué l’installation de 25 appareils chargés de contrôler les niveaux de pollution et de bruit dans différents ports maritimes des îles. L’une des décisions majeures a sans aucun doute été l’entrée en vigueur de nouvelles réglementations concernant les émissions d’oxyde de soufre. Décrétée par l’Organisation maritime internationale et en vigueur depuis le 01/01/2020, elle réduit la limite de teneur en soufre des combustibles utilisés de 3,5 % masse/masse actuelle à 0,5 %. De nombreuses compagnies maritimes ont réagi en installant des épurateurs ou scrubbers. Cette alternative leur permet de continuer à utiliser le même carburant qu’auparavant tout en réduisant leurs émissions de soufre. Toutefois, les excédents sont souvent rejetés en mer et peuvent mettre en péril la biodiversité marine. Certains port, comme celui de Barcelone, étudient également une autre mesure : l’électrification des quais. Toutefois, il s’agit d’une solution à long terme qui nécessite des investissements importants.

Ports équipés de la technologie de Kunak

• Ports des îles Baléares (Espagne)
• Port de Bilbao (Espagne)
• Port de Dunkerque (France)
• Port d’Anvers-Bruges (Belgique)
• Port de NEOM (Arabie Saoudite)
• Port de Brisbane (Australie)
• Port de Gênes (Italie)
• Port de la baie de Cadix (Espagne)
• Port d’Almeria (Espagne)

Widget de la qualité de l’air de l’autorité portuaire des îles Baléares

Panneau d’information sur la qualité de l’air dans le port de Palma de Majorque, appartenant à Ports de Balears, présentant les informations fournies par le réseau de stations de mesure de la qualité de l’air de Kunak.

Conclusion

L’activité portuaire est fondamentale pour l’économie des pays côtiers. Cependant, un grand nombre des opérations effectuées dégradent la qualité de l’air. Les émissions des navires représentent une source de conflit majeure, mais elle n’est pas la seule. Le meilleur moyen d’identifier le problème ? Le déploiement de capteurs de mesure de la qualité de l’air à faible coût permettant une surveillance continue en temps réel.

Sources consultées :

• (1) Ruiz-Guerra, I., Molina-Moreno, V., Cortés-García, F., & Núñez-Cacho, P. (2019). Prediction of the impact on air quality of the cities receiving cruise tourism: the case of the Port of Barcelona. Heliyon, 5(3), e01280. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e01280
• (2) España, un país de cruceristas: 10,1 millones de pasajeros en 2018 (08/04/2019). Puertos del Estado. Ministerio de Fomento. Consulté le 18/02/2020 à l’adresse suivante : http://www.puertos.es/Documents/Notas de Prensa/NPSeatradeMiami.pdf
• (3) Tang, L., Ramacher, M., Moldanová, J., Matthias, V., Karl, M., & Johansson, L. et al. (2020). The impact of ship emissions on air quality and human health in the Gothenburg area – Part I: 2012 emissions. Chem. Phys. Discuss., 2020, 1–36. https://doi.org/10.5194/acp-2020-94
• (4) Kennedy, RD. An investigation of air pollution on the decks of 4 cruise ships. A report for Stand.earth, January 24, 2019. Consulté le 19/02/2020 à l’adresse suivante : https://www.stand.earth/sites/default/files/2019-an-investigation-of-air-pollution-on-the-decks-of-4-cruise-ship.pdf.