Le Black Carbon (BC) est produit lors de combustions incomplètes de combustibles d’origine fossile (transports, chaudières au fuel, industrie) et issus de la biomasse (chauffage au bois, brûlage des déchets végétaux). Il se retrouve dans les particules et sa mesure permet de distinguer la part de chaque origine : les combustibles fossiles (BCff) et la biomasse (BCwb).
Il est mesuré en plusieurs zones administratives de surveillance (ZAS) à l'échelle de la Région SUD :
ZAS d'Aix Marseille, avec les stations de Longchamp et de Rabatau,
ZAS de Nice, avec la station d'Arson,
ZAS régionale, avec la station de Gap Commanderie.
À ce jour, le BC est considéré comme un polluant émergent et ne dispose pas de valeur réglementaire. Les plans visant à réduire l’impact du transport routier sur la qualité de l’air doivent également conduire à une baisse des niveaux de BC d’origine fossile. À l’inverse, les actions valorisant la filière du bois-énergie pourraient entraîner une hausse de la part issue de la biomasse. Néanmoins, les incendies de forêts influencent davantage cette fraction de BC. La répartition entre ces deux phases déterminera la tendance pour le BC total.
L'intérêt porté au Black Carbon résulte de ses impacts sanitaires et climatiques. Les niveaux de ce polluant sont en diminution en région et sont majoritairement d’origine fossile.
Cette part ressort nettement sur le site de proximité trafic aux heures de circulation intense. Elle varie peu selon les années.
La contribution de la biomasse est plus aléatoire. Elle apparaît davantage en période froide, dépendant de facteurs météorologiques aussi diversifiés que :
la rigueur des hivers avec l’utilisation du chauffage,
l’attractivité financière de la filière bois,
la sécheresse des étés avec les potentiels incendies de forêts.
La méthodologie de calcul du Black Carbon a récemment fait l'objet d'une mise à jour importante, rendant l'inventaire des émissions plus complet. Cette révision concerne notamment le secteur résidentiel, avec l'intégration des composés condensables et la prise en compte d'équipements jusque-là non considérés, tels que les fourneaux, poêles, cheminées ou encore gazinières, pour lesquels des facteurs d'émissions sont désormais disponibles.
En conséquence, le secteur résidentiel apparait en 2022 comme le principal émetteur en Région SUD, représentant 68 % des émissions de Black Carbon, suivi par le transport routier, avec 17 %.
Les feux de forêt sont une source d'émissions variable d'une année à une autre. La Région SUD a été touchée par de nombreux incendies en 2022, plaçant ce secteur en troisième position avec une contribution de 10 % des émissions totales de Black Carbon. Leur contribution varie considérablement selon les années et les territoires.
L’année 2022 s’inscrit dans un contexte de reprise des activités après l'année 2020, marquée par une crise sanitaire d'une grande ampleur. Comparativement à 2021, les émissions ont augmenté de 14 %, en partie en raison du secteur résidentiel, dû notamment à un hiver plus froid. Hormis cette augmentation, la tendance globale depuis 2012 est à la baisse, avec une diminution d'environ 3 % par an.
En 2024, les concentrations de BC sont plus élevées en situation trafic que sur les sites de fond. La fraction de BC attribuable à la combustion de fuel fossile (BCff) est majoritaire pour l’ensemble des sites de la région, et logiquement supérieure en situation trafic.
La ZAS régionale est moins exposée au BC. Cela est vrai pour la partie issue de la combustion de fuel fossile. Pour ce qui est de la partie issue de la combustion de biomasse, les niveaux de la ZAS régionale sont comparables aux stations de fond. Cela provient des habitudes de chauffage davantage orientées vers le bois.
Les deux sites urbains de fond des ZAS d’Aix-Marseille et Nice affichent des niveaux comparables.
Sur tous les sites, la prédominance du BC d’origine fossile ressort nettement sur les profils moyens journaliers avec une contribution supérieure lors des heures de pointe (trajets domicile-travail).
Au-delà des feux de forêt, dont l’impact peut être conséquent selon les années, la part du BC issue de la combustion de biomasse (BCwb) comprend aussi le chauffage au bois. Cette saisonnalité est observée pour l’ensemble des sites sur les profils moyens journaliers avec une contribution maximale en soirée en saison froide (automne-hiver).
En 2022, les émissions régionales de BC ont diminué de 27 % par rapport à 2012. Cette évolution est notamment due à la baisse régulière d’environ 15 % par an du transport routier.
En 2020, la décroissance s’est accrue en raison de la crise COVID et des limitations de circulation qui ont suivi. 2022 est marquée par la reprise progressive des activités. En comparant cette année par rapport à 2019 et en excluant les incendies de forêt, le rythme de diminution des émissions de BC est en phase avec ce qui est observé ces 10 dernières années.
Malgré quelques écarts sur le comparatif ci-dessous, liés à des méthodologies différentes, les émissions et les concentrations affichent une évolution à la baisse. Pour les années 2016, 2017 et 2021, fortement impactées par les feux de forêt, l’absence de station de mesure à proximité des incendies ne permet pas d’en mesurer la concentration.
Les émissions résultent d’un calcul théorique. Elles peuvent ne pas correspondre aux concentrations, qui elles sont mesurées et tiennent compte des réactions chimiques entre polluants et de l’influence de la météorologie.
Entre 2015 et 2024, les niveaux de concentration en BC total sont globalement à la baisse sur les sites urbains de fond de la région.
Depuis 2021, l’ajout du site de proximité trafic de Marseille, logiquement plus exposé aux niveaux de BC issu de la combustion de fuel fossile, conduit à une hausse du BC total pour l’ensemble de la région.
Les niveaux de BC sont essentiellement d’origine fossile, liés au transport routier.
La diminution de 2015 à 2021 dans la ZAS d’Aix-Marseille en site de fond est probablement liée aux actions sur le transport routier. L’intégration d’un site trafic montre la prédominance de ce secteur, avec des niveaux en BC fuel fossile deux fois plus élevés qu’en site de fond.
En 2022, une hausse est observée pour les deux sites sur la part fossile, potentiellement dû à une retour « à la normale » du trafic après les restrictions de 2020 et 2021 lors de la crise COVID. Cette même observation est constatée dans la ZAS de Nice, confirmant un comportement général plutôt que l'influence d'activités locales.
En 2023, les niveaux ont légèrement diminué par rapport à 2022 et cela se confirme en 2024. Toutefois, cela est à nuancer dans la mesure où le taux de validité des données n'est pas suffisant selon les mois de l'année. En effet, à la station de Longchamp, le mois de novembre n'a pas fourni suffisamment de données valides. Les concentrations mesurées sont habituellement parmi les plus élevées à cette période. Cela a conduit à une moyenne plus basse. Il en est de même à la station d'Arson avec le mois de décembre.
Sur les sites de fond des ZAS d’Aix-Marseille et Nice, la part du BC issu de la biomasse a augmenté depuis 2019, jusqu’à 30 % en 2022. Cette progression peut être attribuée aux activités de la population durant le confinement. Ce pourcentage atteint même 44 % pour la ZAS régionale, où la pratique du chauffage au bois est plus développée.
Par les mesures de BCff et BCwb, la concentration en PM10 attribuable à ces deux familles de sources (PMff et PMwb) peut être estimée.
La fraction liée de la combustion d’hydrocarbures (PMff) comprend la part provenant de l’échappement automobile, mais pas celle issue de l’abrasion de la chaussée, des pneus et des freins.
En 2024, la contribution PMff la plus importante est relevée sur le site trafic de Rabatau à Marseille.
Les contributions PMwb sont cependant généralement plus importantes sur les sites urbains de fond, autour de 20 % contre 15 % sur le site urbain trafic.
La contribution « Autres » des PM10 reste majoritaire. Elle est attribuable aux autres sources primaires ou secondaires.
Comme vu précédemment, les concentrations en PM10 sont en baisse depuis quelques années.
Cependant, en situation urbaine de fond, la contribution d’origine fossile des particules (PMff) se maintient entre 12 et 17 % selon les années, affichant une relative stabilité. En comparaison, la part des particules issues de la biomasse (PMwb) évolue entre 10 et 27 %.
La baisse des émissions de BC liées au transport routier, associée à des conditions météorologiques plus ou moins dispersives, explique cette faible variabilité pour les PMff. Pour les PMwb, plusieurs raisons peuvent être à l’origine de ces variations :
une plus grande utilisation du chauffage au bois due :
à des hivers plus rigoureux,
au développement de la filière bois,
à des prix plus attractifs pour ce mode de chauffage ;
mais aussi potentiellement le captage des fumées d’incendie à proximité des sites de mesure.
