Zone de contrôle des émissions atmosphériques

           Il existe deux principales catégories d’effets néfastes des émissions de SO_x, de NOx et de particules. D’une part, les retombées acides réduisent l’alcalinité des milieux, d’autre part l’inhalation des particules induit des troubles respiratoires et cardiaques importants notamment chez les populations vulnérables (enfants, personnes âgées) et les animaux terrestres[4].

           Le pH des eaux, s’il est réduit à des niveaux importants, induit des effets aigus et chroniques sur les populations biologiques. Ces effets sont complétés par un phénomène de lixiviation accrue de l’aluminium des sols. Les retombées de soufre augmentent les concentrations de sulfate adsorbé dans le sol et entraînent l’épuisement des cations basiques sur les sites d’échange du sol, entraînant une carence en nutriments, notamment en magnésium et potassium. L’acidification entraîne le plus fréquemment la formation de phosphates d’aluminium insolubles qui peut se traduire par une carence également en phosphore. L’ensemble du cycle de l’eau est alors concerné. Ainsi, par répercussions, l’acidité des eaux souterraines implique une grave corrosion des systèmes d’approvisionnement en eau potable. Cette transformation chimique présente un risque pour la santé en raison de la dissolution des métaux dans le sols (aluminium et cadmium) et dans les systèmes d’approvisionnement (cuivre). L’acidification augmente également la biodisponibilité des métaux toxiques et donc un accroissement de leur assimilation par l’ensemble des organismes. C’est ainsi que de fortes concentrations de métaux lourds sont détectées dans les poissons[5].

Lien entre maladies et polluants atmosphériques (PM, O2, NOx)

           Les matières particulaires englobent toute une gamme de substances ayant des propriétés chimiques et physiques très variées. Elles se caractérisent essentiellement comme étant des particules discrètes que l'on trouve en phase condensée (liquide ou solide) ou qui varient beaucoup en dimensions. Les PM10 sont par exemple des particules ayant un diamètre aérodynamique d'une valeur inférieure ou égale à une valeur nominale de 10 micromètres. Les particules de plus grandes dimensions (> 10 microns) sont éliminées en règle générale par les mécanismes des voies respiratoires tandis que les particules plus petites (PM10) se déposent dans les poumons[6]. D'une manière générale, on entend par particules fines celles ayant un diamètre aérodynamique d'une valeur égale ou inférieure à 2,5 microns (dénommées également PM2,5), tandis que les grosses fractions de particules ont un diamètre aérodynamique supérieur à 2,5 microns mais inférieur ou égal à une valeur nominale de 10 microns. Les matières particulaires sont associées à toute une gamme de troubles respiratoires et cardiaques importants.

On compte parmi les principaux problèmes de santé liés aux matières particulaires ambiantes une mortalité prématurée, une aggravation des maladies respiratoires et cardiovasculaires , une aggravation de l'asthme, des symptômes  respiratoires aigus, y compris une aggravation de la toux et une respiration difficile ou douloureuse, une bronchite chronique, et une réduction de la capacité pulmonaire pouvant se manifester sous forme d'essoufflement. Les symptômes de problèmes immunitaires tels que le sifflement respiratoire et les allergies accrues sont également observés. L'exposition aux particules est étroitement liée à une mortalité prématurée et à des hospitalisations pour problèmes cardio-pulmonaires pour les humaines et les animaux.

Selon une étude allemande publiée en 2015, dans les zones côtières et portuaires européenne, 50% de la pollution particulaire de l'air vient des fumées de navires, y causant 60 000 morts/an, et un coût sanitaire estimé à 58 milliards d’euros/an [7] - [8]. Les populations portuaires et littorales y sont chroniquement exposées[9].

           À des concentrations trop élevées, l’ozone a également des effets marqués sur la santé. On observe alors des problèmes respiratoires, le déclenchement de crises d’asthme, une diminution de la fonction pulmonaire et l’apparition de maladies respiratoires. En Europe, on considère actuellement que l’ozone est l’un des polluants atmosphériques les plus préoccupants. C’est ainsi que plusieurs études européennes ont signalé un accroissement de la mortalité quotidienne de 0,3% et des maladies cardiaques de 0,4% pour chaque augmentation de 10 μg/m³ de la concentration en ozone[3].

           Enfin, les matières particulaires posent des problèmes de salissures et d'érosion des matériaux, y compris des ouvrages présentant un intérêt culturel tels que les monuments et statues. Elles encouragent et accélèrent aussi l'oxydation des métaux, de même que la détérioration des peintures et des matériaux de construction tels que le béton et la pierre à chaux[10].

La France siège à l'Organisation Maritime Internationale à chaque comité et sous-comité environnemental. Ces-derniers sont à l'origine d'amendements à la Convention MARPOL et notamment de la désignation des zones de contrôle des émissions atmosphériques sur proposition des Etats membres et parties à l'Annexe VI.

À partir de la date d'entrée en vigueur d'une zone NECA, tous les navires neufs ou déjà existants mais subissant une transformation importante dès lors devront satisfaire aux exigences de la Règle 13 de l'Annexe VI de la Convention MARPOL. Cette règle s'applique à tous les navires équipés de moteurs d'une puissance de sortie supérieure à 130 kW.

En application du TIER III de la règle 13, l'exploitation de leur moteur est interdite lorsque la quantité d'oxydes d'azote émise dépasse les limites suivantes (n représente le régime nominal du moteur en tour vilebrequin par minute)[11]:

1. 3,4 g/kWh lorsque n est inférieur à 130 tr/min,
2. 9 × n^-0,2 g/kWh lorsque n est égal ou supérieur à 130 tr/min mais inférieur à 2 000 tr/min,
3. 2,0 g/kWh lorsque n est égal ou supérieur à 2 000 tr/min.

En pratique, il existe aujourd'hui trois moyens pour les navires de respecter ces exigences:

- la recirculation des gaz d’échappement (EGR)

- les systèmes de réduction catalytique sélective (SCR)

- les moteurs fonctionnant (en partie) au gaz naturel liquéfié (GNL)

[12]Depuis le 1^er janvier 2020, à la suite de l'entrée en vigueur des nouveaux amendements à la règle 14 de l'Annexe VI de la Convention MARPOL, la teneur en soufre des fiouls utilisés à bord des navires ne doit pas dépasser 0,5 % en masse (contre 3,5% jusqu'en 2019). Cette nouvelle étape primordiale dans la lutte contre la pollution atmosphérique maritime a été nommée le Global Cap 2020.

À partir du 1^er mars 2020, les navires ont non seulement l'interdiction d'utiliser du fioul non conforme mais aussi d'en transporter. Ceci est appelé le Carriage ban et a pour objectif de compléter le Global Cap en renforçant sa mise en œuvre.

En zone SECA, cette limite est abaissée à 0,1% en masse.

Ces limitations de la teneur en soufre ont été décidées en partant des seuils de rejets dans l'atmosphère de SOx. Au travers de formules mises au point par l'OMI, une correspondance algorithmique entre les émissions des cheminées et la qualité du fioul a pu être établie.

En pratique, les navires peuvent posséder plusieurs soutes contenant deux types de fioul en utilisant le 0,5 hors zone SECA et le 0,1 en zone SECA.

Par mesure d'équivalence, les navires peuvent être autorisés à installer à bord des matériaux, dispositifs, appareils, procédures, propulsions de substitution visant au respect de exigences de la Convention. C'est ainsi qu'environ 3000 navires dans le monde ont été équipés de dispositifs d'épuration des gaz des navires dits "scrubbers". Ces systèmes installés dans les cheminées des navires procèdent à un lavement des fumées avant leur sortie lorsqu'est utilisé un fioul plus lourd. Ils permettent d'atteindre un niveau de rejets de polluants quasi nul et similaire à celui qu'atteint un navire utilisant un carburant conforme et peu soufré[13].

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