K.R. Smith
Kirk R. Smith est professeur de sciences de l’hygiène de l’environnement à l’Université de Californie, Berkeley, Etats-Unis.
La combustion incomplète du bois de feu domestique dégage une fumée nocive pour la santé humaine; des fourneaux performants et une ventilation adéquate sont essentiels.
Une importante partie de la population mondiale, notamment dans les pays en développement, utilise le bois de feu pour la cuisson des repas et pour le chauffage. D’après les statistiques, l’énergie dégagée par les biocombustibles traditionnels représente à l’heure actuelle à peu près le dixième de la demande énergétique humaine totale (plus que la somme de l’énergie hydroélectrique et nucléaire), et les combustibles à base de bois constituent probablement les deux tiers environ de l’utilisation domestique.
Dans les familles pauvres des pays en développement, le bois, le charbon de bois et d’autres combustibles solides (résidus agricoles et charbon principalement) sont souvent brûlés dans des feux ouverts ou des fourneaux inefficaces. Suite à la combustion incomplète, se dégagent dans l’environnement domestique de petites particules et d’autres éléments reconnus comme étant nuisibles pour la santé humaine. Cependant, les connaissances actuelles ne permettent pas de faire la distinction entre les effets sur la santé de la fumée émanant de différents types de biomasse.
Comme il est prévu que l’emploi de combustible solide restera à des niveaux élevés dans les foyers, les efforts accomplis pour améliorer la qualité de l’air de ces derniers se concentrent sur deux axes: renforcer l’efficacité des fourneaux et évacuer par la ventilation la fumée dégagée.
Avec des fourneaux efficaces et de bonnes pratiques de combustion, le bois de feu et le charbon de bois, ainsi que d’autres types de biomasse, peuvent être brûlés proprement en produisant principalement du gaz carbonique et de l’eau. Toutefois, ces conditions sont difficiles à remplir dans des zones rurales et urbaines pauvres où l’on utilise de petits fourneaux à bois bon marché. Le bois de feu qui n’est pas correctement brûlé pour devenir de l’anhydride carbonique se transforme en produits à combustion incomplète – monoxyde de carbone principalement, mais aussi benzène, butadiène, formaldéhyde, hydrocarbures aromatiques polycycliques et bien d’autres composantes nocives. On estime que le meilleur indicateur des dangers pour la santé dus à la fumée dégagée par la combustion consiste en de petites particules contenant de nombreux produits chimiques.
La figure 1 montre les principaux polluants toxiques issus de la combustion du bois de feu, émis par repas dans des fourneaux de cuisine typiques en Inde, et compare ces émissions au combustible propre le plus courant disponible, à savoir le gaz de pétrole liquéfié (GPL). Les deux essences ligneuses mesurées (Acacia spp. et Eucalyptus spp.) produisent environ 25 fois plus de petites particules que le GPL, alors que d’autres biocombustibles en produisent même davantage. Les études qui confrontent les émissions des essences feuillues et résineuses ne sont pas disponibles pour les pays en développement, bien que des comptes rendus anecdotiques suggèrent la présence de quelques différences. Cependant, des études réalisées aux Etats-Unis et dans d’autres pays développés (Fine, Cass et Simoneit, 2002; Environment Australia, 2002, par exemple) ont suggéré que les espèces feuillues brûlées dans la cheminée produisent des émissions généralement plus faibles que les espèces résineuses, ce qui pourrait être le rapprochement le plus approprié avec les fourneaux typiques des pays en développement. Toutefois, il est improbable que les différences par espèce soient significatives, en regard d’autres paramètres influençant la santé humaine, comme la teneur en humidité du combustible, la vitesse de combustion, la ventilation et le mode de cuisson.
Il convient de noter que le charbon de bois, un combustible brûlant relativement sans résidus, pourrait faire l’objet d’une utilisation croissante dans certains pays en développement, notamment dans les zones urbaines d’Afrique, alors que l’emploi du bois de feu domestique et d’autres types de biomasse solide va en décroissant lentement. Toutefois, le charbon de bois peut présenter d’autres genres de risques pour la santé et exercer aussi un impact sur la forêt.
| 1 L’échelle énergétique: émissions de polluants produites par repas par le combustible de cuisson, comparées au GPL – 1,0 sur l’échelle – (mesures effectuées en Inde; noter l’échelle logarithmique) |
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De nombreuses familles dans les pays en développement utilisent des fourneaux à bois dépourvus de cheminées ou de hottes performantes pour évacuer la fumée. Bien qu’aucune enquête à grande échelle statistiquement représentative n’ait été menée, des centaines de petites études réalisées dans le monde entier dans des situations locales typiques ont montré que ces fourneaux produisent dans la maison de fortes concentrations de petites particules – normalement de 10 à 100 fois les niveaux à long terme préconisés par l’Organisation mondiale de la santé dans ses directives, révisées récemment, sur la qualité de l’air pour la protection de la santé (OMS, 2005). Toutefois, même les fourneaux dotés de cheminées efficaces n’éliminent pas entièrement la pollution intérieure, en raison des fuites importantes qui se manifestent souvent, déterminant le retour dans la maison d’une partie de la fumée évacuée.
Les importantes émissions issues de polluants nuisibles pour la santé par unité d’activité, associées à l’utilisation journalière à proximité étroite de populations humaines nombreuses, signifient que le biocombustible domestique utilisé entraîne une forte exposition totale de la population à des polluants nocifs, exposition probablement plus forte que celle causée par l’utilisation mondiale de combustibles fossiles (Smith, 1993). L’exposition est la plus élevée parmi les femmes pauvres et les enfants en bas âge dans les pays en développement, en milieu rural comme en milieu urbain, car ces groupes sont le plus souvent présents au moment de la cuisson.
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Depuis la moitié des années 80, et plus fréquemment depuis la moitié des années 90, plusieurs douzaines d’études épidémiologiques publiées ont examiné une série d’effets sur la santé de la pollution atmosphérique intérieure due aux combustibles solides. Cependant, en raison de la difficulté et du coût de l’évaluation de l’exposition dans les foyers, la plupart ont utilisé un substitut de l’exposition réelle – souvent, tout simplement, l’utilisation ou non de biocombustibles par la famille. En outre, la plupart des études ne font pas la distinction entre le bois et le charbon de bois ou d’autres biocombustibles, voire parfois le charbon. Bien qu’il soit impossible de distinguer les effets sur la santé de différents biocombustibles à l’aide de l’information disponible actuellement, les études sur les émissions montrent que le bois est en général un peu plus propre que les résidus agricoles et le fumier, les autres principaux types de biocombustibles (figure 1).
Malgré l’imprécision de la mesure, plusieurs effets sur la santé ont été observés à maintes reprises auprès des ménages qui utilisent des biocombustibles, lesquels, dans la majorité des cas, comprennent du bois ou consistent entièrement en bois. On constate notamment les effets suivants:
Dans une évaluation du risque associant les résultats de nombreuses études publiées (Ezzati et al., 2002), l’OMS a comparé l’incidence de la maladie et de la mort prématurée dues à l’emploi de combustibles solides à d’autres importants facteurs de risque, comme la pollution atmosphérique extérieure, le tabagisme et l’hypertension. Les résultats indiquent que l’emploi de combustibles solides pourrait être la cause de 800 000 à 2,4 millions de morts prématurées chaque année (Smith, Mehta et Maeusezahl-Feuz, 2004). Une comparaison des «meilleures» estimations des facteurs de risque examinés (voir la figure 2) place l’emploi de combustible solide au dixième rang environ des principaux risques sanitaires mondiaux en termes de perte potentiellement évitable d’années de vie. Les biocombustibles sont responsables de 95 pour cent environ de ce total – mais le risque lié spécifiquement au bois de feu et au charbon de bois est inconnu.
Il a été observé, dans un certain nombre d’autres études, que l’emploi de biocombustibles est associé à la tuberculose, à la cataracte, au faible poids à la naissance de bébés de mères exposées enceintes, et à d’autres états pathologiques. Cependant, ces constatations ne sont pas encore considérées comme aussi probantes que celles relatives aux maladies citées plus haut.
En 2006, le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC) a passé en revue les preuves au niveau mondial et classé la fumée dégagée par le biocombustible domestique comme agent cancérogène humain probable, tandis que la fumée du charbon était répertoriée comme agent cancérogène humain prouvé (Straif et Monograph Working Group du CIRC, 2006). On pourrait en déduire que la fumée dégagée par la biomasse n’est que faiblement cancérogène. La plupart des preuves relatives aux biocombustibles concernaient la fumée de bois.
Au vu de ce qu’ont montré les études sur la pollution atmosphérique extérieure et le tabagisme actif et passif, on peut s’attendre aussi à ce que des maladies cardiaques soient dues à la fumée de la biomasse brûlée dans la maison, mais aucune étude ne paraît avoir été réalisée sur les ménages des pays en développement. De même, on pourrait aussi s’attendre à des cas d’asthme, possibilité actuellement en cours d’examen.
| Femmes cuisinant sur un fourneau traditionnel (trois grosses pierres) avec une consommation de combustible élevée et un feu incontrôlé (en haut), et sur un fourneau amélioré sans fumée (en bas), Ghana |
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FAO/18373/P. Cenini |
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FAO/18403/P. Cenini |
On peut sans doute affirmer que la mauvaise santé est associée à un facteur de risque particulier, mais il est souvent bien plus difficile de démontrer que la réduction du facteur de risque produira effectivement une amélioration de la santé. Une étude de ce type est en cours; il s’agit d’un essai randomisé mené sur des fourneaux à bois améliorés dans les montagnes du Guatemala. L’étude porte sur la pneumonie infantile mais examine aussi les effets sur le cœur et les poumons chez les femmes. Les résultats préliminaires sont déjà connus et indiquent une réduction de la pneumonie grave chez les enfants, lorsque les ménages abandonnent les feux de bois ouverts en faveur de fourneaux améliorés dotés de cheminées (Smith, Bruce et Arana, 2006), ainsi qu’une baisse sensible de la pression artérielle chez les femmes (McCracken et al., 2005). La pression artérielle est un important signe prévisionnel des maladies cardiaques chez toutes les populations où elle a été étudiée.
Certes, les estimations du risque continueront à être affinées et de nouveaux effets sur la santé seront probablement reconnus, mais le défi consiste, dans le cadre du développement, à identifier une intervention viable et fiable apte à réduire l’exposition et à diminuer efficacement les coûts sanitaires. Les combustibles de remplacement, comme le GPL, sont plus faciles à utiliser, produisent moins d’émissions et causent moins d’exposition aux polluants. Cependant, ils coûtent cher, ne sont pas accessibles partout et sont inconnus dans certaines cultures, et pourraient en outre être inapplicables dans les pays en développement, notamment dans les zones rurales pauvres (Smith, Rogers et Cowlin, 2005).
Du bois de feu correctement coupé et séché et des fourneaux améliorés munis de cheminées et de hottes bien conçus, bien construits et bien utilisés réduisent considérablement la pollution dans les cuisines. Cependant, il n’a pas été facile de diffuser à grande échelle des fourneaux performants et durables. Dans certaines zones, les contraintes culturelles vis-à-vis de l’adoption de fourneaux améliorés ont créé des obstacles. Les traditions culinaires sont profondément ancrées et, dans de nombreuses cultures, le feu est le centre du foyer et revêt une importance culturelle et spirituelle marquée. Certains modèles de fourneaux améliorés n’accordent pas suffisamment d’attention à la valeur culturelle et sociale du mode d’utilisation du feu dans la maison. Cependant, le fait que ces fourneaux pourraient présenter aussi des avantages sociaux (gain de temps), écologiques (conservation des arbres) et économiques (moins de combustible) encourage les efforts déployés pour trouver les moyens de les diffuser plus largement.
Un programme national pour la diffusion des fourneaux améliorés est actuellement en cours au Népal, mais on n’a pas encore réalisé d’évaluations des résultats en regard de la pollution atmosphérique ou de la santé. De nouvelles méthodes types et de nouveaux instruments visant à évaluer les répercussions des programmes de fourneaux améliorés sur la pollution et la santé sont mis au point et testés sur le terrain à l’heure actuelle; on devrait donc disposer bientôt d’informations fiables sur les changements réels produits par ce programme, ainsi que par d’autres mis en œuvre ailleurs dans le monde.
Un concours national a été organisé en Chine en vue d’identifier les meilleurs éléments d’une nouvelle génération de fourneaux, à savoir les «gazéifieurs» à biocombustible, qui sont maintenant en vente dans le pays. Ces fourneaux, qui peuvent servir à brûler le bois de feu comme d’autres types de biocombustibles, favorisent la combustion secondaire interne de la fumée partiellement brûlée et sont aussi dotés de cheminées; leur objectif est de produire des émissions extrêmement faibles. Les essais de laboratoire indiquent que, lorsque ces fourneaux fonctionnent correctement, leurs niveaux d’émissions rivalisent avec ceux du GPL. Le défi consiste à les concevoir de façon à ce qu’ils soient fiables et bon marché. Les avantages de cette deuxième génération de fourneaux améliorés résident non seulement dans leur rendement énergétique élevé mais aussi dans leur capacité de réduire fortement l’exposition à la pollution atmosphérique. Cela signifierait aussi une réduction sensible de l’impact sur le réchauffement de la planète. Il faudra effectuer des mesures auprès des ménages au fil du temps pour vérifier ces avantages.
On pourrait dire que l’odeur de la fumée de bois émanant de l’âtre est aussi vieille que l’humanité, puisque de nombreux anthropologues définissent l’aube de cette dernière comme le moment où nos ancêtres ont appris à maîtriser le feu. Avec une association aussi lointaine, il pourrait se révéler difficile de reconnaître les risques de la fumée de bois.
En outre, le bois a, naturellement, dominé la demande humaine de combustible pendant des centaines de milliers d’années dans la plupart des pays du monde. Même à l’heure actuelle, il est probablement juste de dire que les biocombustibles fournissent la majeure partie de l’énergie utilisée par l’homme.
La nostalgie pour la vue et l’odeur du bois brûlant dans la cheminée a encouragé une certaine indulgence vis-à-vis du risque encouru devant un feu ouvert, et cela continue encore aujourd’hui. La conversion inefficace du bois de feu – et en fait de tous les combustibles – en énergie exerce des effets économiques, sanitaires et environnementaux défavorables. L’utilisation domestique du bois de feu dans des dispositifs qui ne brûlent pas complètement le combustible est incompatible avec une stratégie à long terme de développement durable. Les méthodes de cuisson et de chauffage ont aussi leur importance dans l’utilisation correcte des combustibles et des fourneaux, qui vise à réduire l’énergie utilisée et le combustible consommé.
Le bois et les autres biocombustibles peuvent brûler proprement si l’on applique des techniques appropriées, et jouer un rôle à long terme dans le développement durable, s’ils sont récoltés en respectant l’environnement. C’est pourquoi les projets visant à moderniser l’emploi du bois de feu dans les ménages et les industries artisanales dans les zones les plus pauvres des pays les moins avancés devraient faire partie intégrante des démarches de développement.
Si une population quelconque des pays développés connaissait les hauts niveaux de pollution dus aux biocombustibles que l’on rencontre dans des centaines de millions de ménages villageois pauvres, aucune preuve ultérieure ne serait nécessaire pour déclencher une intervention massive – un autre signe des disparités extrêmes que l’on trouve dans le monde. Cependant, dans les pays défavorisés, des preuves fiables et des évaluations précises sont requises pour déterminer les priorités et les moyens les plus rentables de s’attaquer à la vaste panoplie de problèmes de santé et autres dus à la pauvreté.
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