Elle compte parmi les villes où la pollution atmosphérique est la plus intense au monde et se trouve directement en Europe: elle, c’est Sarajevo, la capitale de Bosnie-Herzégovine. Mais jusque-là, on ne connaissait ni la répartition spatiale des polluants atmosphériques ni leurs sources. Grâce à son laboratoire mobile, l’Institut Paul Scherrer PSI est le premier à fournir des données fiables et à avoir identifié les causes de cette importante pollution.
Sarajevo, la cité hôte des Jeux olympiques d’hiver de 1984, est toujours prête à battre des records. Malheureusement aussi dans le domaine de la pollution atmosphérique. Le ciel au-dessus de la capitale de Bosnie-Herzégovine, dans le sud-est de l’Europe, connaît en hiver une pollution aux particules fines plus intense que le ciel de Beijing, la capitale chinoise. C’est ce que montre le projet de recherche SAAERO (Sarajevo Aerosol Experiment), auquel ont participé des scientifiques de huit pays. Ce projet était placé sous la houlette du Laboratoire de chimie de l’atmosphère du Centre des sciences de l’énergie et de l’environnement du PSI, de l’Université de Nova Gorica, en Slovénie, et de l’Institut fédéral d’hydrométéorologie de Bosnie-Herzégovine. Début 2023, l’équipe d’André Prévôt s’est rendue à Sarajevo et, durant trois semaines, a accompli sur place 39 parcours de mesure à travers des quartiers résidentiels densément peuplés qui s’étirent sur les versants de la vallée étroite, en passant par les principaux axes routiers jusqu’au centre-ville. Pour ce faire, ils ont utilisé la chambre à smog mobile du PSI. Ce fourgon abrite un laboratoire complet, équipé d’instruments ultramodernes pour déterminer la qualité de l’air. Les résultats de cette étude viennent de paraître dans la revue spécialisée Environment International.
«Ces mesures mobiles nous ont permis de visualiser pour la première fois les endroits où la pollution est particulièrement importante, explique André Prévôt, responsable du Laboratoire de chimie de l’atmosphère au PSI. Dans certains voisinages, il existe de grandes différences d’une rue à l’autre.» Les scientifiques ont également été en mesure d’en identifier les causes: «C’est surtout le chauffage avec des combustibles solides comme le bois et le charbon qui, le soir, fait grimper la concentration de particules fines dans les quartiers résidentiels», précise encore le chercheur. Environ deux tiers des mesures ont livré des résultats dépassant la limite journalière de quinze microgrammes par mètre cube recommandée par l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) pour les particules fines (PM2.5). Des pics de plusieurs centaines de microgrammes ont même été enregistrés sur une courte période.
Pollution inégalement répartie en soirée
Pendant la journée, la pollution aux particules fines est répartie dans la ville de manière plutôt uniforme. C’est le soir que les concentrations grimpent fortement dans certains quartiers, surtout dans les zones résidentielles hors du centre-ville. Là, jusqu’à 60 % des particules fines organiques sont issues de chauffages au bois. Par ailleurs, l’équipe du PSI a enregistré de fortes concentrations d’hydrocarbures aromatiques polycycliques qui sont considérés comme cancérigènes.
Dans le vieux quartier de Baščaršija, situé à l’est de la ville, l’air est également pollué. Ces émissions ne sont pas dues aux chauffages au bois, mais aux émanations des cuisines des nombreux restaurants. «Là-bas, on a toujours l’odeur de la viande grillée dans le nez», note Katja Džepina, co-auteure de l’étude et membre de l’équipe du PSI. Ceux qui habitent sur place profitent néanmoins d’un avantage: pendant la nuit, des courants d’est amènent de l’air frais dans la vallée et les taux de polluants y diminuent plus rapidement qu’à l’ouest.
De l’oxyde de soufre issus de vieilles centrales
L’oxyde de soufre est un autre polluant présent dans l’air ambiant. En Europe, 81 % des émissions de ce gaz proviennent des Balkans occidentaux, avant tout de vielles centrales à charbon de l’époque soviétique. Lorsque les scientifiques ont quitté Zurich à bord de leur laboratoire mobile, les taux d’oxyde de soufre étaient à peine mesurables. Mais dès qu’ils ont atteint la Bosnie-Herzégovine dans les Balkans, ces valeurs ont grimpé en flèche et sont restées élevées, surtout dans les vallées de Sarajevo et des environs.
Pour améliorer la qualité de l’air à Sarajevo, il faudrait isoler le plus de bâtiments possibles et les raccorder au réseau de gaz. Or ce n’est pas simple à réaliser, notamment sur les versants. Aucune solution rapide n’est donc en vue. Hormis le gaz, des chauffages propres aux pellets constitueraient également une solution praticable.
Les polluants atmosphériques: responsables des milliers de décès
Tout cela a des conséquences pour la santé. Dans le cadre d’une étude internationale, parue dans Nature et à laquelle André Prévôt avait participé, des scientifiques avaient étudié la toxicité des polluants atmosphérique. Il s’est avéré que la quantité de particules fines n’était pas seule en cause: le stress oxydatif dans les poumons est particulièrement critique, car il peut déclencher des maladies respiratoires et cardiovasculaires et entraîner des décès prématurés. Dans cette étude, Sarajevo arrivait déjà en tête de ce classement peu glorieux. Si l’on réussissait à réduire de 50 % la concentration des polluants atmosphériques, cela pourrait sauver 5000 vies humaines en Bosnie-Herzégovine, estiment les scientifiques.
André Prévôt recommande de consolider les mesures de la qualité de l’air dans les Balkans occidentaux en mettant en place ce qu’on appelle des «super-sites». Il s’agit de stations de mesure fixes qui enregistrent en continu la composition de l’air et fournissent ainsi des valeurs comparables. «La recherche sur cette région est toujours insuffisante», relève André Prévôt. Une lacune que son équipe aimerait combler, au moins en partie, au cours des prochains mois. Ensuite, ils évalueront d’autres données issues de la campagne de mesure réalisée début 2023. Les scientifiques veulent, entre autres, étudier la manière dont la concentration d’oxyde de soufre modifie la chimie dans l’atmosphère.