Charge critique (pollution)
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La charge critique est le niveau de présence de polluants atmosphériques au-dessus duquel des effets écologiques significatifs peuvent apparaître sur des milieux sensibles.
Ce concept est un indicateur des risques d'acidification et d'eutrophisation des milieux ainsi que de leurs conséquences sur la biodiversité, donc un indicateur de développement durable.
L'évaluation des charges critiques, et leur cartographie sur système d'information géographique sont deux des bases des négociations internationales concernant la pollution atmosphérique, la pollution de l'eau et celle des sols.
La « charge critique » est : « La charge la plus élevée qui ne provoquera pas de modifications chimiques entraînant des effets nocifs à long terme sur les systèmes écologiques les plus sensibles »[1].
Histoire
Dans les années 1970/1980, dans le contexte de graves dépérissements des forêts induit par les pluies acides, particulièrement visible en Europe du Nord, dans les pays de l'Est de l'Europe et dans le Nord-Est de la France, on estime que, pour l'Europe du Nord, les des eaux souterraines peu profondes et des eaux de surface ne seraient probablement pas modifiés de manière significative par une charge ne dépassant pas 10 à 20 keq H+·km2·yr−1 dans les zones à faible teneur en cations basiques[1] (alors que le dépôt réel total d’ions hydrogène dans le sud-ouest de la Scandinavie était de l’ordre de 100 keq ·km−2·an−1.
Ces mêmes experts, pour l'azote, ont établi que la charge critique à long terme était de l’ordre de 10 à 20 kg N·ha· 1 an à 1 an dans la plupart des écosystèmes forestiers. Dans les sites à haute production, elle peut atteindre 20 à 45 kg Nha-an-1 dans le sud de la Suède, et s’élever à 30-40 kg·ha-1·an-1 et même plus sur de vastes zones d’Europe centrale[1].
Les experts concluent que les dépôts de soufre et d’azote devaient être considérablement réduits pour que les changements à long terme dans les écosystèmes sensibles restent dans des limites acceptables[1].
Calcul
Ce seuil est déterminé à partir d'un indicateur écologique (dans les domaines du sol, de l'eau ou de la biodiversité) et de modèles mathématiques, selon la capacité du milieu à « supporter » le polluant — par exemple en neutralisant l'acidité dans le cas d'un sol calcaire, ou en absorbant l'azote sans altération écologique notable.
Deux approches principales sont utilisées :
- les charges critiques classiques (acidification, eutrophisation), basées sur des bilans de masse ;
- les charges critiques de biodiversité, fondées sur des indices de diversité végétale ou de qualité d'habitat, intégrant les effets du changement climatique.
Ces charges sont calculées à l'échelle européenne dans le cadre de la Convention sur la pollution atmosphérique transfrontalière à longue distance (CLRTAP), avec des mises à jour régulières assurées par les Points Focaux Nationaux (PFNx).
Les données sont intégrées dans une grille EMEP (0,1° x 0,05°) pour identifier les zones où les dépôts dépassent les charges critiques, entraînant des impacts écologiques et justifiant des mesures de réduction concertées.
