Environnement marin menacé par les émissions des navires


Dans une étude récemment publiée par l’Université de technologie de Chalmers, en Suède, les chercheurs ont utilisé quatre types différents d’environnements portuaires pour étudier les niveaux de contaminants émis par cinq sources différentes. Ils ont constaté que les émissions combinées de métaux et de substances dangereuses pour l’environnement mettent l’environnement marin en danger. Quatre-vingt-dix pour cent des émissions nocives provenaient de navires équipés d’épurateurs, dont le but est de nettoyer leurs gaz d’échappement.

Selon une nouvelle étude de l’Université de technologie de Chalmers, en Suède, les émissions combinées de métaux et d’autres substances dangereuses pour l’environnement des navires mettent l’environnement marin en danger. Lorsque les chercheurs ont calculé la charge de contaminants de ces émissions dans l’environnement marin de quatre ports, il a été constaté que l’eau rejetée par les épurateurs des navires, dont le but est de nettoyer leurs gaz d’échappement, représente plus de 90 % des contaminants. « Les résultats parlent d’eux-mêmes. Une réglementation plus stricte des eaux de rejet des épurateurs est cruciale pour réduire la détérioration de l’environnement marin », déclare Anna Lunde Hermansson, doctorante au Département de mécanique et des sciences maritimes de Chalmers.

Traditionnellement, les évaluations des risques environnementaux (ERE) des émissions provenant du transport maritime sont basées sur une source à la fois. Par exemple, l’ERA pourrait examiner le risque lié au cuivre dans les peintures antisalissures. Mais comme dans toutes les industries, le transport maritime est une activité où il existe de multiples sources d’émissions.

« Un seul navire est responsable de nombreux types d’émissions. Il s’agit notamment des eaux grises et des eaux noires, c’est-à-dire des rejets des douches, des toilettes et des égouts, de la peinture antisalissure et des eaux de rejet des épurateurs. C’est pourquoi il est important d’examiner le risque environnemental cumulé dans les ports. « , déclare Anna Lunde Hermansson qui, avec ses collègues Ida-Maja Hassellöv et Erik Ytreberg, est à l’origine de la nouvelle étude qui a examiné les émissions du transport maritime d’un point de vue cumulatif.

Un épurateur peut être décrit comme un système de nettoyage des gaz d’échappement provenant de la combustion du fioul lourd, qui est le combustible le plus couramment utilisé dans les navires depuis les années 1970. L’eau de mer est pompée et pulvérisée sur les gaz d’échappement pour empêcher les émissions de soufre en suspension dans l’air. Les épurateurs permettent aux navires de se conformer aux exigences introduites par l’Organisation maritime internationale (OMI) en 2020. Le seul problème est que l’eau absorbe non seulement le soufre des gaz d’échappement, entraînant une acidification de l’eau de l’épurateur, mais aussi d’autres contaminants tels que les métaux lourds et les composés organiques toxiques. L’eau d’épuration contaminée est alors souvent pompée directement dans la mer.

Des centaines de mètres cubes d’eau contaminée par heure

« Il n’y a pas d’étape de nettoyage entre les deux – ainsi, jusqu’à plusieurs centaines de mètres cubes d’eau fortement contaminée peuvent être pompées toutes les heures à partir d’un seul navire. Bien que de nouvelles directives pour les ERA des rejets d’épurateurs soient en cours, les ERA n’évaluent toujours qu’un seul source d’émissions à la fois, ce qui signifie que l’évaluation globale du risque environnemental est inadéquate », déclare Lunde Hermansson.

Dans cette nouvelle étude, les chercheurs de Chalmers ont examiné quatre types différents d’environnements portuaires pour déterminer les concentrations de contaminants provenant de cinq sources différentes. Les données réelles de Copenhague et de Gdynia ont été utilisées pour deux des ports. Ils ont été sélectionnés en raison des volumes élevés de trafic maritime et d’une proportion importante de ces navires équipés d’épurateurs.

Les résultats ont montré que les niveaux de risque cumulés dans les ports étaient respectivement cinq et treize fois supérieurs à la limite définissant le risque acceptable. Les descriptions de port utilisées à l’échelle internationale dans les ERA ont été utilisées pour les deux autres environnements portuaires. L’un de ces environnements présente des caractéristiques typiques d’un port de la mer Baltique, tandis que l’autre représente un port européen avec un échange d’eau efficace en raison d’une grande amplitude de marée.

Les chercheurs ont constaté que trois des quatre environnements portuaires étaient sujets à des risques inacceptables selon le modèle d’évaluation utilisé. Ils ont également constaté que ce sont les émissions des peintures antisalissures et des eaux de rejet des épurateurs qui représentaient les niveaux les plus élevés de substances dangereuses dans le milieu marin et contribuaient le plus au risque. Plus de 90 % des métaux et des HAP (hydrocarbures aromatiques polycycliques) dangereux pour l’environnement provenaient des eaux de rejet des épurateurs, tandis que les peintures antisalissures représentaient la plus grande charge de cuivre et de zinc.

La charge totale est ce qui cause les dommages

« Si vous ne regardez qu’une seule source d’émissions, le niveau de risque de dommages environnementaux peut être faible ou acceptable. Mais si vous combinez plusieurs sources d’émissions individuelles, vous obtenez un risque inacceptable. Les organismes marins qui sont exposés aux contaminants et aux toxines ne le font pas. se soucient de la provenance des contaminants, c’est la charge totale qui cause les dommages », déclare Lunde Hermansson.

Le seul environnement portuaire qui a montré un risque acceptable dans l’ERA des chercheurs était le modèle avec le plus grand échange d’eau par période de marée, ce qui signifie qu’un volume élevé d’eau est échangé dans le port lorsque la marée monte et descend.

« Il est important de se rappeler que l’eau contaminée ne disparaît pas simplement – elle est transportée ailleurs. Dans les environnements portuaires étudiés, il pourrait y avoir une sorte d’acceptation des dommages environnementaux – que dans cet environnement particulier, nous avons décidé que nous allons avoir une industrie et qu’il en résultera une pollution. Cependant, lorsque l’eau contaminée est rejetée dans la mer, elle peut se retrouver dans des zones marines vierges et avoir des conséquences encore plus importantes. C’est un problème que nous abordons dans nos recherches. charge totale, quelle quantité est réellement rejetée dans l’environnement », explique Lunde Hermansson.

Avoir des épurateurs sur un navire n’est pas une exigence. Ils sont installés et utilisés comme une alternative au passage à des carburants plus propres et plus chers qui émettent moins de métaux et de HAP. Les épurateurs permettent aux navires de continuer à utiliser le fioul lourd beaucoup moins cher et plus polluant. Le fioul lourd est un produit résiduel de la distillation du pétrole brut et n’est désormais utilisé que dans le transport maritime.

Épurateurs économiques à installer

Depuis le milieu des années 2010, le nombre de navires équipés d’épurateurs installés a augmenté. Dans une étude menée en 2018, il a été constaté qu’il y avait 178 navires équipés d’épurateurs opérant dans la mer Baltique. Aujourd’hui, les chercheurs estiment qu’il y en a le triple. À l’échelle mondiale, il existe environ 5 000 navires de ce type, ce qui représente environ 5 % de la flotte totale.

« Mais ce sont les grands navires à forte consommation de carburant qui installent des épurateurs, car c’est plus économique pour eux de le faire. Nous prévoyons donc qu’ils représenteraient environ 30 % de la consommation totale de carburant dans le transport maritime », explique Lunde Hermansson.

Elle souligne que l’utilisation du mazout lourd comme combustible pour les navires contredit également les engagements que l’OMI a déclaré vouloir prendre, tels que la réduction des émissions de gaz à effet de serre du transport maritime de 50 % d’ici 2050. L’Agence suédoise pour la marine et l’eau La direction et l’Agence suédoise des transports ont soumis une proposition au gouvernement suédois pour interdire le rejet d’eau d’épuration dans les eaux intérieures, c’est-à-dire les eaux situées dans l’archipel suédois.

« C’est un pas dans la bonne direction, mais nous aurions aimé voir une interdiction plus forte qui s’étende à de plus grandes zones marines, alors que nous comprenons également le défi pour les pays individuels de réglementer le transport maritime international », a déclaré Erik Ytreberg, professeur agrégé au Département de mécanique et des sciences maritimes à Chalmers.

Comment l’évaluation des risques dans les quatre ports a été réalisée

Les travaux d’évaluation du risque environnemental dans les ports ont été menés selon une approche ascendante.

À l’étape 1 (en bas), les charges provenant de diverses sources d’émissions du transport maritime ont été calculées. Les volumes ont été estimés à l’aide de STEAM, un modèle qui évalue les émissions du trafic maritime. Les volumes ont été combinés avec des concentrations spécifiques des substances dans chaque source d’émissions pour calculer la charge des différentes substances.

À l’étape 2, la charge journalière a été utilisée pour estimer les concentrations résultantes dans l’environnement, appelées PEC ou concentration environnementale prédite, à l’aide du modèle MAMPEC. Le modèle calcule le PEC pour un environnement défini (dans ce cas un port), en utilisant les propriétés des substances (dans ce cas de 9 métaux et 16 hydrocarbures polycycliques) et la charge quotidienne des substances (de l’étape 1). MAMPEC calcule le PEC pour une substance à la fois à charge constante.

À l’étape 3, les résultats ont ensuite été combinés pour permettre l’inclusion simultanée d’un plus grand nombre de substances ainsi que de charges provenant de différentes sources d’émissions. Pour calculer le risque environnemental, la PEC est comparée aux valeurs limites qui représentent la concentration qui peut être considérée comme sûre, c’est-à-dire où aucun effet négatif sur le milieu marin n’est constaté. Ceci est également connu sous le nom de PNEC (concentration prédite sans effet). Si la PEC est supérieure à la PNEC, on dit qu’il y a un risque inacceptable.

À l’étape 4les ratios de caractérisation des risques (RCR) de plusieurs substances ont été additionnés, ce qui signifie que vous pouvez calculer le risque cumulé et présenter une évaluation plus complète des risques environnementaux dans une zone.

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

*