L'indicateur d'impact "Acidification"

Qu'est-ce que l'acidification ?

L'acidification est causée par les retombées de composés acides via les pluies ou les vents. Il existe deux types de retombées atmosphériques acides :  

• Les retombées atmosphériques humides : les composés acides dans l'air vont retomber à la surface sous forme de pluie, neige, brouillard ou grêle.

Les pluies ont un pH moyen de 5,6 en raison de la présence naturelle de gaz carbonique dans l’air qui forme de l’acide carbonique quand il se dissout dans l’eau. Une pluie acide se caractérise donc par un pH inférieur à 5,6.

• Les retombées atmosphériques sèches : elles se forment lors de l'absence d'humidité dans l'air. Les composés se déposent directement sur les surfaces, sous forme de particules, sel ou gaz. Ils se transforment en composés acides au contact de l'eau et sont par la suite entraînés par les pluies.

Les retombées ont lieu à proximité des zones d'émissions, mais peuvent également être déplacées sur des centaines de kilomètres en raison des vents. Elles vont alors enrichir le milieu en protons H⁺, qui, en trop grande quantité, entraînent l'acidification du milieu. L'acidification se mesure alors par un faible pH.

Exemples :
- Un sol est considéré comme acide lorsque son pH est inférieur à 7.
- Un lac est considéré comme acide lorsque son pH est inférieur à 5,5.
- Les océans ont un pH moyen d'environ 8,2 et on parle d'acidification des océans dès que le pH est inférieur à cette donnée.

L'origine du phénomène d'acidification

Les polluants responsables de l'acidification

L'acidification résulte de la pollution atmosphérique et plus précisément de l'émission d'oxydes d'azote (NOx), de dioxydes de soufre (SO₂) mais également d'ammoniac (NH₃). C'est avec l'essor de l'industrie au XIXe siècle, l'augmentation de l'utilisation des combustibles fossiles (charbon, pétrole et gaz naturel) et de l'élevage que ces émissions prennent de l'ampleur. Entre 1990 et 2019, les émissions de NOx et de SO₂ ont diminué respectivement de 62 et 92 % en raison de la diminution de la combustion d'énergies fossiles alors que le NH₃ n'a diminué que de 3,8 % en raison du maintien des activités agricoles.

Les sources d'émissions de ces polluants

Ces composés peuvent être émis de manière naturelle au travers d'éruptions volcaniques, de la foudre ou encore d'incendies de forêts, mais sont également émis de manière anthropique (par l'homme).

Vous retrouverez ci-dessous les sources d'émissions de NOx et de SO₂ en 1990 et 2019 en France :

L'ammoniac (NH₃) est quant à lui généré à 94 % par l'agriculture et la sylviculture (utilisation d'engrais azoté, stockage et épandage des effluents d'élevage).

La transformation de ces polluants en composés acides

Les SO₂ et les NOx en réagissant avec de l'oxygène et de l'eau vont former respectivement de l'acide sulfurique (H₂SO₄) et de l'acide nitrique (HNO₃). Il s'agit alors des composés acides qui vont causer l'acidification des milieux. Le NH₃, quant à lui, peut subir des transformations chimiques telles que la nitrification entraînant la libération de protons H⁺, responsables de l'acidification.

Quels sont les impacts de l'acidification ?

Les pluies et dépôts acides ont alors divers impacts, que ce soit sur les sols, les eaux, la flore, la faune ou encore les matériaux de construction.

Acidification des sols et impact sur la flore

Les sols ont des capacités différentes à résister à des variations de pH, en neutralisant les acides. On parle alors de capacité tampon. Une augmentation de l'acidité d'un sol entraîne une baisse de la quantité d'éléments nutritifs pour la flore comme le calcium ou le magnésium. La flore est alors affaiblie et devient plus sensible au froid, aux insectes et aux maladies.

L'acidification des sols entraîne également une solubilisation de l'aluminium qui devient ainsi disponible pour la plante et qui, absorbé en trop grande quantité, est toxique pour les végétaux. Cela limite leur assimilation d'autres éléments nutritifs et réduit leur développement.

Les pluies acides impactent quant à elles directement des feuillages et peuvent entraîner leur nécrose, mais aussi leur brunissement voire leur mort par élimination de leurs nutriments. Cela diminue alors leur capacité photosynthétique et donc leur capacité de développement. Les conifères sont généralement les premiers touchés par ce phénomène qui se traduit par une tombée de leurs épines.

Acidification des eaux et impact sur la faune

Les dépôts atmosphériques de composés acides ont comme effet direct l'acidification des océans, des lacs et cours d'eau. Cela entraîne une diminution de la biodiversité des milieux aquatiques en diminuant notamment la capacité des poissons à capter l'oxygène et les minéraux.

Par ailleurs, l'aluminium libéré par les sols en raison de leur acidification finit en partie dans les eaux ce qui impacte directement les organismes vivant dans ces milieux en diminuant la croissance des poissons, la production d'œufs ou encore la survie des embryons.

Voici une représentation de la mortalité des espèces aquatiques en fonction du pH environnant :

La diminution de la faune aquatique peut notamment impacter la chaîne alimentaire. En effet, la mort des poissons cause une baisse de la quantité de nourriture disponible pour les oiseaux ou autres espèces piscivores, et ainsi de suite.

L'impact sur les matériaux de construction

L'acidification est responsable de l'érosion de certains matériaux tels que le cuivre, le zinc ou encore le calcaire. Cela entraîne la détérioration des bâtiments et notamment des anciens bâtiments en pierre.

Comment diminuer ce phénomène d'acidification ?

Les émissions de composés acides ont diminué de 55 % entre 1990 et 2019. Cela est notamment dû à la convention sur la pollution atmosphérique transfrontalière à longue distance (CPATLD), signée en 1979 et entrée en vigueur en 1983, visant à limiter et à réduire progressivement la pollution atmosphérique et les dépôts acides. Afin de poursuivre les efforts engagés, au niveau européen, des objectifs de réduction des émissions de certains polluants pour les horizons 2030 (par rapport aux émissions de 2005) ont été fixés par la directive (UE) 2016/2284, dite Directive Plafonds d’émissions (NEC-National Emission Ceilings).

Afin de répondre à ces objectifs, le Plan national de réduction des émissions de polluants atmosphériques (PRÉPA) propose différentes mesures. Il y a des mesures au niveau agricole dans le but notamment de réduire la volatilisation de l'ammoniac lors de l'épandage de matières fertilisantes, ou au niveau des transports dans le but de favoriser les mobilités douces ou moins polluantes ou encore de réduire les émissions de transport aérien, maritime et fluvial. D'autres mesures concernent par exemple l'industrie tertiaire et la réduction des émissions des appareils de chauffage ou encore l'augmentation des rénovations thermiques.

Il s'agit ici de mesures préventives visant à limiter les émissions de polluants. Il existe également des méthodes "curatives" pour faire face à l'acidification des eaux. Cela consiste à verser un produit basique (inverse d'un produit acide) tel que la chaux ou le calcaire dans le milieu pour réduire l'acidité. Il s'agit cependant d'une solution court terme et coûteuse et il est préférable de réduire les émissions de polluants en amont pour limiter les répercussions environnementales.

Sources/ Pour aller plus loin 🔗 :

• AIRPARIF
• Citepa
• Conseil européen
• Ecologie.gouv
• Jean-Paul PARTY, 1999, Acidification des sols et des eaux de surface des écosystèmes forestier français : facteurs, mécanismes et tendances.
• Ministère de la transition écologique et solidaire, L'environnement en France, 2019, Rapport de synthèse
• National Geographic
• OMER7-A
• République française
• United States Environmental Protection Agency
• USGS