Distributions spatiales des aérosols carbonés en 2030

Dans cette partie, nous présenterons les concentrations de carbone suie et de carbone

organique (en µg/m3) obtenues pour 2030 à partir des trois scénarios du futur (REF, CCC et

CCC*) de Janvier et Juillet, à l’échelle du continent africain. Dans la suite de notre analyse, nous présenterons une étude comparative entre concentrations obtenues à partir du scénario REF et CCC d’une part, et REF et CCC* d’autre part.

5.5.2.1. Carbone suie

Les distributions spatiales des concentrations de carbone suie (en µg/m3) en surface obtenues

à partir des simulations REF, CCC et CCC* en Janvier 2030 et Juillet 2030 sont présentées sur les figures 5.4.

Chapitre 5 : Simulations avec le modèle ORISAM-TM5

(a) BC-Janvier 2030 REF BC-Janvier 2030 CCC BC-Janvier 2030 CCC*

Différence 2030 REF – 2030 CCC (Janvier) Différence 2030 REF – 2030 CCC* (Janvier)

(b) BC-Juillet 2030 REF BC- Juillet 2030 CCC BC- Juillet 2030 CCC*

Différence 2030 REF – 2030 CCC (Juillet) Différence 2030 REF – 2030 CCC* (Juillet)

Fig. 5.4 : Distributions spatiales des concentrations de carbone suie (en µg/m3) en surface en

Janvier 2030 (a) et Juillet 2030 (b) obtenues sur la base de l’inventaire REF (à droite), CCC (au centre) et CCC* (à gauche). Les différences entre concentrations (REF-CCC et REF- CCC*) sont également présentées.

Chapitre 5 : Simulations avec le modèle ORISAM-TM5

Dans toutes nos simulations (REF, CCC et CCC*), ce sont uniquement les émissions anthropiques qui ont été modifiées ; les émissions des feux de biomasse étant celles de 2005. Le premier constat est qu’on observe les mêmes niveaux de concentrations de carbone suie, tant sur les zones de feux de biomasse que sur les zones anthropiques en 2030, ce qui n’était pas le cas en 2005. L’analyse des résultats montre que les maxima des concentrations en carbone suie se situent aux mêmes endroits en 2030 et en 2005 : Golfe de Guinée (Afrique de l’Ouest), Afrique Centrale et Afrique du Sud (cf. figures 5.4 a et b). A l’échelle de l’Afrique, on note que les concentrations de carbone suie en 2030 (REF) sont en moyenne 3 fois plus fortes que celles de 2005. L’analyse de l’effet des régulations imposées dans les scénarios se fera à partir de deux comparaisons entre REF et CCC et entre REF et CCC*. Les concentrations obtenues à partir des inventaires REF et CCC montrent que les concentrations avec l’inventaire REF sont supérieures à celles de l’inventaire CCC ce qui est normal au vu des contraintes sur les émissions CCC. Cependant, ces différences sont faibles et comprises

entre 0,1 µg/m3 et 1 µg/m3, avec de plus fortes valeurs (plus de 1 µg/m3) dans le Golfe de

Guinée (Nigéria, Bénin, Togo), en Egypte et en Afrique du sud. Par contre, les règlementations plus restrictives (moins d’émissions qu’avec le scénario CCC) incluses dans le scénario CCC* font que les différences entre les concentrations de carbone suie obtenues à partir des inventaires REF et CCC* sont plus importantes que celles avec CCC au Nigéria, en

Egypte et en Afrique du Sud (> 4 µg/m3 de différence). Notons qu’ailleurs, les mêmes

différences sont observées avec CCC et CCC* par rapport à REF. Ces différences dans ces 3 pays sont significatives, vu les ordres de grandeur des concentrations observées sur le carbone suie (figure 5.4). Rappelons que parmi les émissions des différents combustibles (chapitre 3), ces différences sont principalement dues au diesel avec une baisse de plus de 50% dans CCC et CCC* par rapport à REF, alors qu’il représente 65% des émissions totales de carbone suie en Egypte, 39% au Nigéria et 21% en Afrique du Sud dans le scénario REF. On note aussi l’importance du charbon noir qui baisse de 50% dans le scénario CCC par rapport à REF, en remarquant qu’il représente 67% du total des émissions de carbone suie en Afrique du Sud.

5.5.2.2. Carbone organique

La figure 5.5 présentent les distributions spatiales des concentrations de carbone organique

(en µg/m3) en surface pour 2030, obtenues sur la base des inventaires REF, CCC et

Chapitre 5 : Simulations avec le modèle ORISAM-TM5

(a) OC-Janvier 2030 REF OC-Janvier 2030 CCC OC-Janvier 2030 CCC*

Différence 2030 REF – 2030 CCC (Janvier) Différence 2030 REF – 2030 CCC* (Janvier)

(b) OC-Juillet 2030 REF OC-Juillet 2030 CCC OC-Juillet 2030 CCC*

Différence 2030 REF – 2030 CCC (Juillet) Différence 2030 REF – 2030 CCC* (Juillet)

Fig. 5.5 : Distributions spatiales des concentrations de carbone organique (en µg/m3) en

surface en Janvier 2030 (a) et en Juillet 2030 (b) 2030 obtenues à partir de l’inventaire REF (à droite), CCC (au centre) et CCC* (à gauche). Les différences entre concentrations (REF-CCC et REF-CCC*) sont également présentées.

Chapitre 5 : Simulations avec le modèle ORISAM-TM5

Rappelons que les fortes valeurs de concentrations en carbone organique relevées en Afrique de l’Ouest en Janvier et en Afrique Centrale en Juillet sont le fait des feux intenses de biomasse. Les mêmes observations sont faites pour le carbone organique et pour le carbone suie dans les trois scénarios REF, CCC et CCC*. En effet, les mêmes niveaux de concentration en carbone organique sont constatés sur le Golfe de Guinée, en Afrique du Sud et sur les zones de feux de biomasse. Ainsi, les concentrations de carbone organique sur les zones anthropiques d’Afrique de l’Ouest en 2030 sont 2 fois plus importantes que celles de 2005. De plus, les maxima de concentrations de carbone organique sont localisés aux mêmes endroits en 2030 et en 2005 (Golfe de Guinée, Afrique du Sud et Afrique Centrale). Par la suite, les concentrations de carbone organique obtenues avec le scénario REF restent supérieures à celles obtenues dans les scénarios CCC et CCC*. Ainsi, que ce soit en Janvier ou en Juillet 2030, les différences entre les concentrations en carbone organique dans les différentes simulations (REF, CCC et CCC*) sont principalement localisées dans les mêmes

pays que pour le carbone suie : au Nigéria et en Egypte (~ 5 µg/m3), en Afrique du Sud (> 10

µg/m3). Ailleurs, les différences sont faibles, comprises entre 0,1 µg/m3 et 1 µg/m3. En nous

intéressant aux combustibles responsables de ces différences au niveau des inventaires, on note que ce sont les mêmes combustibles que pour le carbone suie (diesel et charbon noir), sauf au Nigéria où, il faut prendre en compte l’essence pour les véhicules à deux roues, qui représente 15% des émissions totales au Nigéria, avec une baisse de 88% dans le scénario CCC* par rapport aux scénarios REF et CCC.

5.5.2.3. Conclusion partielle

L’inventaire REF a généré des concentrations de carbone suie et de carbone organique supérieures à celles de CCC et CCC* sur tout le continent africain en 2030. Globalement, les augmentations de concentrations en carbone suie et en carbone organique sont du même ordre de grandeur que celles sur les zones des feux de biomasse. De plus, on observe la même localisation des maxima de concentrations en 2005 qu’en 2030. Cependant, les différences entre les concentrations de carbone suie et de carbone organique dans les différentes

simulations pour 2030 restent faibles (entre 0,1 µg/m3 et 1 µg/m3), sauf dans 3 pays, Nigéria,

Afrique du Sud et Egypte. Notons que ce sont les inventaires anthropiques qui sont à l’origine de ces écarts, plus précisément les émissions diesel qui baissent considérablement entre les inventaires REF et CCC/CCC*. On constate aussi que le charbon noir en Afrique du Sud et le

Chapitre 5 : Simulations avec le modèle ORISAM-TM5

carburant pour deux roues motorisées au Nigéria ont permis l’amplification de la baisse constatée. Ces résultats mettent ainsi en évidence l’impact des scénarios du futur et des différentes restrictions imposées aux émissions dont l’effet serait l’atténuation de la pollution en Afrique.

5.5.3. Zoom sur les concentrations de carbone suie et de carbone organique en