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Dépolluer l’air des villes Le rôle de l’arbre urbain

Dépolluer l’air des villes

Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), la pollution de l’air tuerait 3,7 millions de personnes par an. Face à ce fléau qui asphyxie les villes modernes, que peuvent les arbres ? Comme le colibri qui verse de l’eau sur la forêt en flammes, l’arbre en milieu urbain « fait sa part », modeste, mais non négligeable. Explications.

Cet hiver a été marqué par de nombreux épisodes de forte pollution atmosphérique en France. La capitale et d’autres régions françaises se sont retrouvées noyées dans d’épais nuages de particules fines. Crises d’asthme, allergies et autres affections cardio-respiratoires… les citadins les plus sensibles ont ressenti davantage de gêne pour respirer. Ces pics ne sont que la partie émergée d’une pollution urbaine chronique. Les villes françaises, qui concentrent 77 % de la population, se doivent donc d’étudier à la loupe des solutions durables permettant d’assainir l’air. Parmi elles, la plantation d’arbres. En effet, l’ONG environnementale américaine Nature Conservancy a étudié l’impact sanitaire des arbres dans 245 villes dans le monde : dans leur rapport, publié en 2016, elle conclut qu’en investissant à peine 4 dollars (3,6 euros) par habitant dans la plantation d’essences boisées, ces villes pourraient sauver entre 11 000 et 37 000 vies par an.

Depuis les années 1970, les chercheurs s’interrogent sur la capacité des végétaux à absorber les polluants atmosphériques. Les études sur l’« arbre urbain » montrent qu’il ne se contente pas d’absorber le CO2, dont il prélève le carbone (C) pour croître, avant de relarguer l’oxygène (O2). Par ses stomates, sortes de minuscules orifices présents sur les feuilles, il absorbe aussi certains polluants gazeux tels que le dioxyde d’azote (NO2) et l’ozone (O3). De plus, la cuticule cireuse de son feuillage piège des molécules lipophiles ou de haut poids moléculaire comme les composés organiques volatils (COV) ou les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Des particules fines vont aussi s’accrocher aux feuilles, et ce d’autant plus qu’elles sont rugueuses, poilues ou cireuses. Enfin, divers polluants entrent dans l’arbre urbain via ses racines, après dégradation par les micro-organismes et solubilisation dans l’eau du sol. 

Les feuilles caduques font mieux

Cependant, cette captation par la végétation semble assez modeste. En effet, pour ce qui est des particules fines, leur piégeage par les feuilles n’est souvent qu’une étape transitoire : elles peuvent ensuite se déposer au sol, être remises en suspension, notamment en cas de vent fort, ou encore être lessivées par les pluies. Une étude réalisée en Grande-Bretagne et publiée en 2011 dans la revue Landscape and Urban Planning avait montré qu’il faudrait que 30 % de la région londonienne, contre 20 % actuellement, soit couverte par des arbres pour absorber seulement 2,6 % des PM10 (particules dont le diamètre est inférieur à 10 micromètres). Mais tous les paramètres ne sont pas encore pris en compte. Ainsi, tous les arbres ne se valent pas dans la lutte contre l’accumulation des polluants en ville : une étude japonaise publiée en 2005 dans la revue Chemosphere a comparé 70 essences pour ce qui est de leur absorption du dioxyde d’azote (NO2) ; elle a montré que les arbres à feuillage caduc (dont les feuilles tombent en automne) se révèlent plus efficaces, grâce à une biomasse élevée et à une croissance rapide. Parmi les espèces les plus performantes évoquées par cette étude, citons le peuplier noir, le robinier faux-acacia et le sophora du Japon.

La plupart de ces résultats scientifiques sont issus de modélisations qui mériteraient d’être précisées. Une étude publiée dans Science Express en 2010 a d’ailleurs montré que l’on y sous-estimait largement le pouvoir des arbres, établissant que des peupliers pouvaient absorber jusqu’à 4 fois plus de COV que ce qu’avaient jusqu’alors affirmé les modèles ; en effet, l’arbre aurait la capacité d’augmenter sa production d’enzymes de transformation des polluants lorsque ces derniers augmentent. En outre, il ne suffit pas de planter des arbres pour qu’ils assainissent l’air, encore faut-il le faire au bon endroit : la réduction de la pollution se faisant dans un petit rayon autour de chaque pied, environ 300 mètres, il faut réaliser les plantations le long des grands axes routiers, et à proximité des habitations, des écoles, des hôpitaux, etc.

L’importance des arbres pour la santé des citadins est désormais prise en compte en France, comme en témoigne Pauline Laïlle, chargée de mission pour l’association Plantes et Cité : « Les grandes agglomérations mettent en oeuvre des politiques de végétalisation de la ville. » Et de citer la mairie de Paris qui, entre 2014 et 2020, prévoit de planter 20 000 nouveaux arbres et de créer 30 hectares de jardins publics supplémentaires. Lyon n’est pas en reste : avec son « plan canopée », l’agglomération voit arriver 3 000 jeunes arbres par an, de 300 espèces différentes. « Une plantation, pour être résiliente, doit être diversifiée », considère Frédéric Ségur, responsable du service arbres et paysages de la métropole.

2017 sera-t-elle une année charnière à partir de laquelle les villes vont commencer à utiliser les arbres pour nettoyer l’air ? Il serait grand temps… Sans oublier que certaines espèces sont très allergisantes. On le sait désormais, les pollens des bouleaux, les cyprès ou encore les noisetiers quand ils sont associés aux polluants, deviennent encore plus agressifs.

Polluants urbains et santé

Les particules fines
Ce sont des poussières souvent issues de combustions qui ne sont pas totales. Elles génèrent ce qu’on appelle des imbrûlés.
Effets sur la santé
Les particules fines pénètrent en profondeur dans les poumons, y transportant parfois des composés cancérigènes. Elles peuvent être à l’origine d’inflammations et de l’aggravation de l’état de santé des personnes atteintes de maladies cardiaques et pulmonaires.

Le dioxyde d’azote
Le NO2 se forme à partir du monoxyde d’azote (NO) dégagé lors de la combustion de combustibles fossiles. Il se transforme dans l’atmosphère en acide nitrique, qui retombe au sol et sur la végétation.
Effets sur la santé
Il peut entraîner une inflammation des voies respiratoires. Les études épidémiologiques ont montré que les symptômes bronchitiques chez l’enfant asthmatique augmentent avec une exposition de longue durée au NO2.

L’ozone atmosphérique
L’O3 se forme sous l’effet de réactions photochimiques entre divers polluants, comme les oxydes d’azote et les composés organiques volatils. On observe des pics de concentration pendant les périodes de temps ensoleillé.
Effets sur la santé
À des concentrations trop élevées, on observe le déclenchement de crises d’asthme, une diminution de la fonction pulmonaire et l’apparition de maladies respiratoires. 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.

Les particules au pied du mur

À Paris, des panneaux recouverts de végétaux intriguent beaucoup les passants. La ville teste en effet le « City Tree », un mur végétal composé de mousse naturelle qui absorbe gaz carbonique, dioxyde d’azote et particules fines. Il capterait autant de CO2 que 275 arbres ! Équipé de panneaux solaires et d’un système de récupération de l’eau de pluie, le dispositif ne nécessiterait que quelques heures de maintenance par an. C’est la PME allemande Green City Solutions, qui teste le City Tree à Paris, notamment place de la Nation. Toujours sur une base annuelle, une seule installation peut filtrer la pollution produite par 417 voitures. Outre Paris, la start-up a installé ses arbres connectés dans les villes de Dresde et de Klingenthal, en Allemagne, à Oslo, en Norvège, ainsi qu’à Hong Kong.

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