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Un impact positif de la mise en service du tramway sur la qualité de l’air à Angers

  • Air extérieur

Angers a demandé à Air Pays de la Loire une étude avant et après mise en place du tramway afin d’évaluer l’effet de sa mise en place sur la qualité de l’air. Pour les axes clés sur le trajet du tramway (Foch) l’effet bénéfique attendu a été constaté. Pour des axes témoins (de report de trafic) l’étude a également mis en évidence une amélioration plus faible liée à d’autres facteurs comme à la baisse de la pollution de fond.

contexte : modéliser les effets des politiques de déplacement pour appuyer les collectivités

La surveillance de la qualité de l’air dans les villes et l’amélioration de la connaissance de la pollution urbaine constitue un enjeu essentiel à l’heure actuelle.
Les collectivités locales souhaitent la mise en œuvre d’outils et d’analyses leur permettant d’évaluer les impacts futurs de leurs politiques (notamment les Plans de déplacement urbain) en matière de qualité de l’air, afin de les ajuster au mieux.
Dans cette perspective, Air Pays de la Loire et Angers Loire Métropole ont collaboré sur ce sujet à plusieurs reprises :

  • en 2006, lors d’une étude de la qualité de l’air dans les rues « canyons » de l’agglomération, en vue d’une évaluation de l’impact de la mise en œuvre du Plan de Déplacement Urbain sur la qualité de l’air dans 200 rues ;
  • en 2008, pour une campagne de mesure dans six rues de l’agglomération d’Angers, constituant la première phase de la présente étude (avant mise en place du tramway). Ses résultats étant destinés à être mis en perspective avec les mesures intervenant une fois le tramway mis en service.

objectifs : étude de l'évolution de la qualité de l'air de six rues concernées par la mise en place du tramway

Après la mise en service d’un tramway en 2011 à Angers, l’objectif de l’étude réalisée en 2012 est :

  • d’évaluer dans six rues représentatives, les évolutions des niveaux de qualité de l’air ;
  • de comparer les résultats à ceux obtenus lors de la première étude en 2008 ;  
  • d’isoler l’impact de différents paramètres (« effet tramway », pollution de fond, caractéristiques du parc automobile, météorologie) sur les résultats observés.

Les mesures ont été réalisées sur les six axes de circulation déjà étudiés en 2008 :

  • trois axes empruntés par la ligne de tramway et susceptibles d’enregistrer une amélioration de la qualité de l’air :
    • le boulevard Foch et la rue Letanduère à Angers, l’avenue Mendès France à Avrillé ;
  • trois axes susceptibles d’enregistrer une dégradation de leur qualité de l’air suite à des reports de circulation :
    • les rues Chaperonnière, du Mail et de Belgique :
Axes de circulation étudiés avant et après la mise en place du tramway
Axes de circulation étudiés avant et après la mise en place du tramway

moyens : mesures de polluants d'origine automobile et modélisations

des mesures de polluants d’origine automobile dans six rues

En 2008, la première campagne de mesure s’était déroulée en partie pendant des vacances scolaires (12 au 27 avril 2008), des ponts et des jours fériés. Afin d’avoir des conditions de trafic et météorologiques comparables, et en accord avec Angers Loire Métropole, la campagne de 2012 a été réalisée du 30 avril au 31 mai 2012 hors période scolaire mais présentant 2 jours fériés le 1er et 8 mai. Les vents ont soufflé essentiellement du secteur Sud-Ouest en 2008 et du Nord en 2012. Il a fait plus chaud en mai 2012 (température moyenne de 14 °C) par comparaison à avril 2008 (10.2°C).
Les polluants étudiés sont ceux caractéristiques de la pollution d’origine automobile.
Afin de connaître les évolutions de trafic entre les deux campagnes, des comptages ont été à nouveau réalisés en 2012.
Comme en 2008, les sites de Foch et Letanduère ont été équipés d’analyseurs automatiques enregistrant en continu les niveaux de dioxyde d’azote (NO2), de particules fines PM10 et de monoxyde de carbone (CO).
En complément, des mesures de benzène et de dioxyde d’azote ont été effectuées dans chacune des six rues à l’aide de tubes à diffusion passive sur quatre séquences d’une semaine, du 26 avril au 24 mai 2012.

photos du labo, des analyseurs et des tubes à diffusion passive à Angers

des modélisations pour évaluer la contribution de l’« effet tramway »

Deux méthodes ont été utilisées afin d’isoler l’impact de la mise en place du tramway par rapport à d’autres facteurs :

  • une approche par modélisation statistique : le principe est de calculer les concentrations de polluants qui auraient été mesurées en 2012 si la ligne de tramway n’avait pas été mise en place ;
  • une approche par modélisation déterministe, via le logiciel OSPM (Operational Street Pollution Model) : qui permet quantifier les contributions respectives des quatre facteurs principaux à l’origine de l’évolution des niveaux de pollution (météorologie, pollution de fond, parc automobile et conditions de trafic, ce dernier étant représentatif de l’ « effet tramway »).

résultats : diminution de la pollution et effet positif du tramway

une diminution des niveaux pour tous les polluants

La comparaison des mesures réalisées en 2008 et 2012 montre une diminution des niveaux pour tous les polluants mesurés. Celle-ci est à lier à plusieurs paramètres qu’il est nécessaire d’isoler pour prendre la mesure de leurs impacts respectifs.

Évolution des niveaux de polluants entre 2008 et 2012
Évolution des niveaux de polluants entre 2008 et 2012

la mise en évidence de l'effet positif du tramway sur les niveaux de pollution

La modélisation statistique réalisée pour les rues Foch et Letanduère sur les concentrations de dioxyde d’azote, monoxyde de carbone et particules fines PM10 fait ressortir que les niveaux mesurés sont inférieurs à ceux calculés pour une situation 2012 sans tramway. Si les conditions de circulation dans ces deux axes n’avaient pas été modifiées, les niveaux de pollution (tous polluants confondus) en 2012 auraient été 1.2 fois plus élevés dans le boulevard Foch et 1.4 fois plus élevés dans la rue Letanduère.
La modélisation déterministe montre que de façon globale les deux paramètres les plus influents sur l’évolution de niveaux de dioxyde d’azote entre 2008 et 2012 sont les conditions de trafic (« effet tramway ») et la pollution de fond.
Les contributions relatives de l’un ou l’autre des paramètres sont variables en fonction des rues comme indiqué sur le graphique ci-dessous.

Variations des concentrations de NO2 induites par les différentes contributions, par rapport à la situation de référence de 2008
Variations des concentrations de NO2 induites par les différentes contributions, par rapport à la situation de référence de 2008

conclusions et perspectives : une amélioration de la qualité de l'air en partie due au tramway

Grâce aux campagnes de mesure réalisées en 2008 et 2012 et aux modélisations associés, cette étude a mis en évidence l’impact de la mise en service du tramway sur la qualité de l’air dans les six rues étudiées.
Les trois axes qui étaient susceptibles a priori d’enregistrer une amélioration de leur qualité de l’air – les rues Foch, Letanduère et Mendès France - ont constaté l’effet bénéfique attendu.
La modélisation statistique réalisée pour les rues Foch et Letanduère montre que si les conditions de circulation n’avaient pas été modifiées positivement par la mise en service du tramway, les niveaux de polluants mesurés en 2012, auraient été significativement plus élevés que ceux de 2008. (-20 % en moyenne pour le boulevard Foch et -40 % en moyenne pour la rue Letanduère).
Cet « effet tramway » est confirmé par la modélisation déterministe réalisée pour le dioxyde d’azote, qui montre un effet bénéfique sur la qualité de l’air d’environ 20 %.
Les trois axes qui étaient susceptibles de subir une dégradation de leur qualité de l’air suite à des reports de circulation - les rues Chaperonnière, du Mail et de Belgique - enregistrent malgré tout une amélioration de la qualité de leur air entre 2008 et 2012. Cette baisse des niveaux de pollution est attribuable à la baisse de la pollution urbaine de fond observée entre les deux périodes d’étude.
A l’avenir, ce type d’étude associant des campagnes de mesure couplées à des études de modélisation pourrait être étendu à d’autres projets urbains permettant ainsi de quantifier l’impact de ces projets sur la qualité de l’air.