John Libbey Eurotext

Environnement, Risques & Santé

Impacts sanitaires et socio-économiques de la pollution de l’air : leçons d’une approche globale dans le secteur des transports Volume 16, numéro 4, Juillet-Août 2017

Illustrations

  • Figure 1
  • Figure 2

En octobre 2016, Delphine Batho, ancienne ministre française en charge de l’Environnement, a évoqué les normes européennes d’émissions qui réglementent les rejets des véhicules. Elle a remarqué que ces normes pouvaient laisser penser que « l’Europe avait deux cerveaux, le climat d’un côté, la qualité de l’air de l’autre, ne communiquant jamais » [1]. Effectivement, les émissions de gaz à effet de serre (GES) et de polluants atmosphériques locaux (PAL) sont analysées de manière indépendante lors de la fixation des normes d’émissions, chacune reposant sur des valeurs résultant de négociations avec les industriels. L’analyse économique maintient également cette indépendance lorsqu’elle évalue l’intérêt des politiques publiques agissant sur les émissions des transports routiers. Ces sources d’émissions ont pourtant une origine commune – le pétrole – et donc des conséquences socio-économiques communes.

Nous proposons d’étudier les conséquences d’un traitement joint de ces deux types d’émissions sur le choix d’une politique de transport. Nous présentons d’abord les impacts sanitaires et socio-économiques des émissions de polluants des transports et leur évaluation monétaire. Puis, nous cherchons à déterminer quelle politique de transport devrait être privilégiée à partir d’un modèle qui prend en compte conjointement les GES et les PAL et intègre leurs différences en termes d’incertitudes et d’irréversibilités. Nous discutons enfin les implications pratiques du résultat obtenu en matière de choix sociétaux.

Les impacts sanitaires d’origine atmosphérique émis par les transports

Les externalités des transports

En France, le secteur des transports est le premier poste de consommation énergétique avec 33,1 % [2], et recourt presque exclusivement à des produits pétroliers. Il génère trois types d’externalités :

  • celles liées aux émissions de polluants par combustion, avec 29 % des émissions de GES et une part importante des PAL (54 % des oxydes d’azote (NOx) [3], 15 % des particules en suspension de diamètre inférieur à 10 μm (PM10), 20 % des PM2.5[4] en 2014, et les précurseurs de l’ozone troposphérique) ;
  • celles liées aux émissions de particules hors combustion (usure des pneus, des plaquettes de frein, de l’embrayage, du revêtement routier), qui représentent en moyenne 50 % des émissions totales de particules liées à la route et vraisemblablement environ 90 % en 2020 selon Pant et Harrison [5] ;
  • celles non liées aux émissions de polluants atmosphériques : congestion des infrastructures routières, nuisances esthétiques, sonores et paysagères, accidents, ainsi que gestion des déchets issus de l’entretien et de la mise à la casse des véhicules.

Le secteur des transports est confronté à la double contrainte de devoir réduire les émissions par kilomètre parcouru de dioxyde de carbone (CO2) et des PAL, un véritable défi puisque les dispositifs nécessaires à la réduction des PAL (filtres ou catalyseurs pour les NOx, filtres à particules), en alourdissant les véhicules, dégradent la consommation et donc les émissions de CO2. La conséquence immédiate est une difficulté à respecter les réglementations sur les émissions, à l’origine de deux tendances :

  • un écart croissant entre les émissions réelles et celles obtenues lors des tests de conformité des véhicules, tant pour le CO2 (en Europe, l’écart était de 8 % en 2001 mais de 40 % en 2014 [6]) que pour les PAL (Volkswagen, rapidement suivi par d’autres constructeurs européens, a été accusé en 2015 de tricher afin de permettre à ses véhicules diesel d’émettre trois à dix fois moins de NOx lors des tests qu’en conditions réelles).
  • une indulgence coupable des régulateurs de plusieurs pays européens lorsqu’ils fondent, par exemple, pendant une décennie le bonus-malus automobile uniquement sur les émissions de CO2 ou acceptent l’augmentation du plafond d’émission de NOx pour les véhicules diesel en 2017 pour permettre aux constructeurs de s’adapter à l’introduction de nouveaux tests de conformité. Il n’est donc pas surprenant qu’en Europe, le secteur des transports soit le seul secteur industriel dont les émissions totales de CO2 ont cru entre 1990 et 2014 [7].

Impacts sanitaires et socio-économiques des émissions atmosphériques

La production et l’utilisation de pétrole génèrent deux types d’émissions atmosphériques, relatives aux GES et aux PAL, qui ont des impacts sanitaires et socio-économiques. La figure 1 synthétise ces impacts et les éventuelles interactions propres aux émissions atmosphériques uniquement (voir Eloi et Le Cacheux [8] pour une vision complète). Les GES participent au changement climatique et affectent le système marin en contribuant à l’acidification des océans, à la réduction des ressources marines donc aux pertes de rendement concernant leur exploitation, ce qui se traduit par des impacts sanitaires indirects du fait de la malnutrition. Les GES affectent également le système terrestre à travers une augmentation du niveau de la mer et des modifications du régime de précipitation et des températures. Ces deux phénomènes entraînent trois types de conséquences : une dégradation du bâti (infrastructures et bâtiments), une dégradation des écosystèmes (avec perte de biodiversité et augmentation des nuisibles), et une recrudescence d’événements extrêmes (inondations, feux de forêt, sécheresses, vagues de chaleur ou de froid). Ces derniers touchent également le bâti et les écosystèmes et entraînent des impacts sanitaires directs en termes de santé physique et mentale. Pour sa part, la dégradation des écosystèmes affecte les rendements agricoles et forestiers et a des impacts sur l’alimentation et les maladies infectieuses. Conjuguées aux conséquences des événements extrêmes, les pertes de rendement agricole favorisent également les conflits d’usage des ressources (alimentation et eau douce) et génèrent des réfugiés « climatiques », entraînant des effets sanitaires non seulement directs mais également associés au déplacement de population et à l’importation de maladies dans des zones où elles n’étaient pas initialement endémiques. Les PAL issus de la production et de l’utilisation du pétrole dégradent également le bâti, ont des impacts sanitaires directs en termes de mortalité et morbidité, et affectent les écosystèmes (flèches en pointillés). La double flèche reliant ces émissions au changement climatique traduit le fait que ce dernier est aggravé par la présence dans l’atmosphère et à la surface des glaces terrestres de particules carbonées (carbone suie).

L’évaluation monétaire des impacts

L’évaluation monétaire des impacts associés à ces émissions est généralement anthropocentrique, se fondant uniquement sur la variation qu’ils entraînent sur le bien-être des individus [8]. Ce dernier est affecté soit directement par une dégradation de l’état de santé, soit indirectement par une dégradation des conditions de vie (habitat, biodiversité, ressources). L’expression de ces impacts en unités monétaires nécessite de distinguer leur nature, marchande ou non marchande. Pour la composante marchande, des marchés économiques existent, avec des quantités et des prix observés, et l’on peut ainsi facilement évaluer monétairement les dégradations du bâti, des rendements agricoles, ou de certaines composantes de l’état sanitaire (hospitalisations, consultations et traitements, pertes productives associées). Pour la composante non marchande, aucun prix n’étant disponible, il faut alors déterminer la valeur économique des impacts concernés (dégradation de la biodiversité et des écosystèmes, mortalité prématurée et composantes non marchandes de la santé). Des méthodes indirectes sont alors mobilisées, qui étudient des marchés sur lesquels s’échangent des biens possédant une composante non marchande, ou des enquêtes sont menées au cours desquelles la population est interrogée sur son consentement à payer pour éviter ces impacts négatifs. Dans la figure 2, nous classons les variations de bien-être induites par les émissions liées au pétrole selon cette grille de lecture, distinguant les impacts selon leur origine (sanitaire ou via les conditions de vie) et leur nature (marchande ou non marchande).

L’évaluation monétaire des effets associés aux émissions atmosphériques dépend de nombreux choix méthodologiques des disciplines en amont (mesure des émissions et des concentrations, exposition de la population, modèles climatiques ou épidémiologiques) mais également des valeurs monétaires (en particulier pour valoriser un décès prématuré) et des scénarios de référence utilisés. L’exercice est plus difficile concernant les GES car l’évaluation des dommages repose sur des modèles climatiques, agricoles et économiques complexes et comporte de larges incertitudes à chaque étape de l’analyse.

Quelle politique de transport faudrait-il privilégier ?

Des éléments de réponse pertinents pour l’étude des politiques de transport peuvent être recherchés en mobilisant les modèles dits avec incertitudes et irréversibilités. Ils intègrent la réduction possible de l’incertitude par l’arrivée d’informations, et ont en effet montré que, lorsque l’incertitude et des irréversibilités font partie d’un processus de décision séquentiel, les méthodes usuelles conduisent à des décisions erronées [9-11]. Cabantous et al.[12] proposent un modèle avec incertitudes et irréversibilités adapté aux spécificités de deux types de polluants (GES et PAL), qui sont de surcroît traités conjointement.

Incertitudes et irréversibilités respectives des GES et des PAL

Les GES et les PAL présentent des différences en matière d’incertitudes scientifiques et politico-économiques, et d’irréversibilités écologiques et économiques.

Les incertitudes scientifiques associées aux conséquences des émissions de GES sont importantes, d’un point de vue écologique, humain, et socio-économique. En effet, les modèles utilisés présentent de nombreuses hypothèses à chaque étape, si bien que les scénarios de référence utilisés par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) évaluent, par exemple, l’augmentation de la température d’ici 2100 entre 0,3 ̊C et 4,8 ̊C [13], variabilité se répercutant sur l’évaluation des dommages, des coûts des politiques de limitation des émissions et d’adaptation. De plus, elles portent sur un horizon temporel long (plusieurs décennies), ce qui donne une importance cruciale au taux d’actualisation permettant la valorisation actuelle de flux monétaires futurs. Les incertitudes sont plus faibles pour les effets des PAL, mieux connus : effets sanitaires (principalement mortalité de long terme, effets sur les cultures et le bâti).

Les incertitudes politico-économiques sont importantes pour les deux types d’émission (choix de la valorisation du non-marchand, en particulier des services rendus par les écosystèmes [14], effectivité des mesures de réduction des émissions), voire supérieures pour les GES qui dépendent également des engagements nationaux ou d’accords climatiques internationaux, et de la disponibilité de technologies futures pour réduire les émissions ou stocker le CO2.

L’arrivée d’informations permet de réduire progressivement les incertitudes. Elle est très importante et continue pour les GES concernant les conséquences du changement climatique (publications académiques ou rapports réguliers du GIEC) et les tentatives d’atteinte d’un accord efficace au niveau mondial (les conférences des parties [COP] annuelles). Elle est plus limitée pour les PAL et porte par exemple sur l’origine de la pollution (la façon dont les émissions initiales vont évoluer dans l’atmosphère pour créer des particules secondaires organiques [15]) ou l’amélioration de la connaissance des effets sanitaires et de leur évaluation économique (comme la prise en compte de la morbidité de long terme [16]).

Les irréversibilités de nature écologique sont très importantes pour les GES, puisque, du fait de l’inertie du système climatique, même si l’objectif de limitation de l’augmentation moyenne de la température à 3 ̊C en 2100 était atteint, le GIEC estime que jusqu’à 300 ans seraient nécessaires pour stabiliser la concentration de CO2, quelques siècles pour stabiliser la température, et quelques millénaires pour stabiliser le niveau des océans [13]. Les irréversibilités sont par contre pratiquement nulles pour les PAL, puisqu’en l’absence d’inertie, les concentrations évoluent rapidement avec les sources d’émissions et les conditions météorologiques.

Les irréversibilités économiques, enfin, sont importantes pour les GES et les PAL : les coûts de mise en œuvre des politiques sont fortement liés aux styles de vie et aux infrastructures d’habitat et de transport, nécessitent du temps et impliquent (probablement) des coûts irrécupérables.

Un modèle adapté au traitement joint des GES et des PAL dans le secteur des transports

Le modèle proposé par Cabantous et al.[12] recherche la politique qui minimise, sur l’ensemble de deux périodes entre lesquelles une arrivée d’informations (favorables ou défavorables) est susceptible de survenir, la somme des coûts de transport, des impacts socio-économiques associés au transport, et de mise en œuvre de la politique.

Deux politiques publiques sectorielles de transport, volontairement antagoniques, sont considérées. L’une, dite technologique, réduit les taux d’émission par kilomètre parcouru, grâce à l’amélioration des technologies (filtres à particules ou à NOx), les réglementations sur les carburants, le remplacement de la flotte par des véhicules moins polluants ou une meilleure gestion du trafic. Son point faible est qu’elle ne cible en général qu’un seul indicateur de pollution et que les gains obtenus par des améliorations technologiques peuvent être perdus par un accroissement du volume des déplacements privés. L’autre, dite structurelle, réduit le volume des kilomètres parcourus en véhicule particulier grâce à l’accroissement du co-voiturage et des transports non motorisés, la réduction d’accès aux centres urbains ou le développement des transports publics, en particulier en site propre. Elle est moins sensible aux incertitudes que la politique technologique puisqu’en réduisant le nombre de kilomètres de transport individuel motorisé, elle réduit toutes les émissions (GES et PAL) et l’ensemble des externalités associées, mais elle est plus longue et coûteuse à mettre en œuvre.

Principaux résultats

À chaque période, il est possible de réduire les émissions de polluants des transports grâce à la politique structurelle (proportion de déplacements effectués en transport privé motorisé) ou la politique technologique (réduction des taux d’émissions unitaires de GES ou de PAL). Négligeant deux choix irréalistes extrêmes (aucun transport individuel motorisé et aucune réduction des taux d’émissions), le modèle détermine la part de transport privé et la réduction des émissions optimales lorsque les GES et les PAL sont traités de façon indépendante. Sont ensuite pris en compte l’impact qu’ont sur cet optimum, qu’il n’est pas nécessaire de quantifier formellement, le traitement joint des GES et des PAL, puis l’introduction dans le modèle des irréversibilités et/ou d’une arrivée d’informations susceptibles de réduire les incertitudes. La conclusion est que, dans tous les cas, l’effet sur l’optimum initial sera d’inciter à augmenter la proportion de transport public, et rendra moins attractive la réduction des taux d’émissions. L’intuition est double (voir la preuve formelle dans [12]) : l’irréversibilité incite à privilégier la politique la plus flexible en première période (la politique structurelle), ce qui rend moindre l’intérêt de la politique technologique, puisque le volume des kilomètres parcourus étant plus faible, le bénéfice lié à des taux d’émissions plus faibles décroît. Ensuite, la possibilité d’une arrivée d’informations favorables incite à ne pas réduire le taux d’émissions des GES en première période, ce qui augmente le coût marginal du transport privé, le rend moins avantageux, et contribue à réduire les avantages de la politique technologique de par la diminution du volume du transport privé. L’incertitude renforce ici l’attractivité des mesures structurelles et affaiblit celle des mesures technologiques, alors qu’elle sert généralement de prétexte aux lobbies des transports pour favoriser les mesures technologiques.

Discussion

Un modèle de décision qui traite les deux sources de pollution de façon jointe et prend en compte leurs incertitudes et irréversibilités respectives tend à favoriser les mesures structurelles (réduire la part du transport privé) au détriment des mesures technologiques (réduire les émissions). Il appelle donc une remise en cause des choix sociétaux actuels en matière d’aménagement du territoire et de mode de production.Dans le domaine de l’aménagement du territoire, les acteurs institutionnels de chaque échelon géographique sont complices de l’étalement urbain, générateur de déplacements, souvent individuels et motorisés par absence de transports publics efficaces ou d’alternatives non motorisées. Les raisons sont la poursuite d’intérêts particuliers et la compétition pour attirer les activités économiques, commerciales ou les logements, l’abandon de la mixité fonctionnelle (habitat, loisir, emploi, formation et commerces) pour une spécialisation spatiale génératrice de déplacements, et une politique largement plus favorable à la construction neuve, en particulier en périphérie des villes, qu’à la rénovation. Cette dernière permettrait pourtant de maintenir une densité et d’améliorer l’efficacité énergétique. Il en résulte de surcroît une exclusion accrue des personnes non véhiculées et des déficits d’accessibilité pour les handicapés, les jeunes enfants ou les personnes âgées.

Dans le domaine des activités économiques, les modes de transport alternatifs au routier – fret ferroviaire, fluvial et maritime – qui permettraient de réduire l’ensemble des externalités, ne sont pas favorisés par une chaîne logistique qui raisonne à « stocks zéro » et « juste à temps », et requiert des approvisionnements de faible volume mais fréquents. Les solutions mixtes (ferroutage, transport combiné, intermodalité) ne sont pas non plus privilégiées par la globalisation de la production, qui privilégie les approvisionnements les moins coûteux pour l’entreprise sans tenir compte des externalités associées qu’ils imposent à la société.

Au final, les comportements individuels en matière de transport, s’ils sont tributaires de l’offre existante, sont également extrêmement sensibles à la tarification et à la fiscalité, d’autant plus si le signal-prix véhiculé est fort, cohérent et présente des garanties de pérennité. Avec la poursuite du processus de décentralisation et le transfert croissant des compétences relatives au transport et au logement vers les collectivités territoriales, ces dernières semblent pouvoir jouer un rôle aussi actif que celui de l’État. Des villes européennes comme Zurich et Copenhague, ou françaises comme Strasbourg et Nantes, constituent des exemples réussis de mise en œuvre de politiques favorables aux transports publics ou individuels non motorisés. Un levier complémentaire pourrait venir de l’obligation faite à toute entreprise employant plus de 100 salariés sur un même site, d’élaborer d’ici le 1er janvier 2018 un plan de déplacement favorisant l’usage des modes de transport alternatifs à la voiture individuelle.

Remerciements et autres mentions

Je remercie deux relecteurs anonymes pour leurs remarques qui ont permis de substantielles améliorations à la version initiale, ainsi que l’ANR GREEN-Econ (ANR-16-CE03-0005) et les laboratoires d’excellence Objectif-Terre Bassin méditerranéen (Labex OT-Med, ANR-11-LABEX-0061) et Aix-Marseille School of Economics (Labex AMSE, ANR-11-IDEX-0001-02).

Financement : aucun ; liens d’intérêts : l’auteur déclare ne pas avoir de lien d’intérêt.