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Émission, transport et retombées des polluants atmosphériques acides
Impacts sur les écosystèmes forestiers et aquatiques
Calcul et cartographie des charges critiques d’acidité
Émission, transport et retombées des polluants atmosphériques acides
Les principaux composés responsables des dépôts atmosphériques acides sont le Soufre (SO2) et les composés azotés (NOx et NHx). Les dépôts de soufre et d’azote ont fortement augmenté en France et en Europe entre 1960 et 1980.
De nos jours, les émissions de soufre ont été réduites de 70% alors que les émissions d’azote sont constantes ou en légère augmentation (CITEPA, 2003).
Les 6 principales sources d’émission de SO2 (> 5 % du total des émissions) sont (CITEPA, 2003) :
raffinage de pétrole (22 %) ;
production d’électricité (14 %) ;
chimie (10 %) ;
résidentiel (9,5 %) ;
agro-alimentaire (6 %) ;
minéraux non-métalliques et matériaux de construction (5 %).
Les 5 principales sources d’émission de NOx (> 5 % du total des émissions) sont (CITEPA, 2003) :
poids lourds diesel (17 %) ;
autre agriculture (15 %) ;
voitures particulières essence non catalysées (12 %) ;
voitures particulières diesel non catalysées (5,3 %).
Les 2 principales sources d’émission de NHx sont (CITEPA, 2003) :
élevage (79 %) ;
culture (18 %).
Impacts sur les écosystèmes forestiers et aquatiques
L’acidification se traduit dans le sol par une augmentation de protons (H+ et d’aluminium (Al3+) en solution, la désaturation du complexe d’échange et le lessivage des cations basiques. Le réservoir du sol en éléments fertilisants (calcium Ca, magnésium Mg, potassium K) diminue et l’aluminium, à forte concentration, et à pH faible devient toxique. À partir d’une certaine concentration en protons et aluminium en solution (limite critique), les effets de l’acidification commencent à apparaître sur les arbres et plus généralement sur l’équilibre de l’écosystème.
Dans les pays nordiques ou d’Europe centrale, ce phénomène a touché une vaste superficie de forêt dans les années 80. En France, ce sont principalement les forêts du nord-est (Vosges, Ardennes) qui ont souffert de l’acidification des sols jusqu’à présent (voir travaux du point focal national).
Dans le cas des eaux de surface, l’acidification entraine une diminution de l’alcalinité. Elle a un effet plus direct sur le pH de l’eau et peut entraîner des dommages sur les organismes vivants aquatiques dans un délai relativement court.
En France, des études portant sur les populations de truites des ruisseaux Vosgiens a montré l’existence d’un lien entre le pH, l’alcalinité et le nombre de truites présentes. Lorsque le pH atteint un certain seuil bas, les truites ont complètement disparu du ruisseau (Probst et al., 1990).
Calcul et cartographie des charges critiques d’acidité
Les charges critiques représentent le dépôt atmosphérique acide (soufre et/ou azote) maximal admissible par le sol pour que la concentration en aluminium et le pH ne dépassent jamais la limite critique.
En France, la limite critique a été fixée, d’après l’étude de stations forestières sensibles, aux valeurs suivantes :
| pH | Concentrations Al/(Ca+Mg+K) | |
| Limite critique | | |
Charge critique pour le soufre CLmax(S)
- BCalt : flux d’apport de cations basiques par l’altération des minéraux
- BCdep : dépôt atmosphérique de cations basiques
- BCveg : prélèvement de cations basiques par la végétation
- ANClessivé_critique : limite critique calculée à partir du pH et du rapport entre les concentrations en aluminium et en cations basiques dans la solution de sol
- Carte des charges critiques en soufre
Charge critique minimale pour l’azote acidifiant CLmin(N) (RIVM ; Probst et al., 2003)
- Nimm : flux d’azote immobilisé dans le sol
- Nveg : flux de prélèvement d’azote par la végétation
- Carte des charges critiques minimales en azote acidifiant
Charge critique maximale pour l’azote acidifiant CLmax(N) (RIVM ; Probst et al., 2003)
- CLmax(S) : charge critique pour le soufre
- Nimm : flux d’azote immobilisé dans le sol
- Nveg : flux de prélèvement d’azote par la végétation
- Carte des charges critiques maximales en azote acidifiant
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