Une nouvelle étude a montré que l’électrification de la ligne ferroviaire de banlieue Caltrain dans la baie de San Francisco a permis de réduire de 89 % en moyenne l’exposition des usagers au carbone noir cancérigène.
Les navetteurs de la région de la Baie peuvent respirer plus facilement en empruntant les nouveaux trains électriques de Caltrain. En effet, selon une nouvelle étude, le passage des trains diesel aux trains électriques à la fin de l’été 2024 a considérablement amélioré la qualité de l’air à bord de la ligne ferroviaire de banlieue.
Les résultats, publiés dans la revue Environmental Science and Technology Letters, montrent que l’électrification du système a réduit l’exposition des usagers au carbone noir cancérigène de 89 % en moyenne, et a réduit de manière significative les concentrations ambiantes de carbone noir à l’intérieur et autour de la gare de San Francisco.
« La transition des trains diesel aux trains électriques s’est faite en quelques semaines seulement, et pourtant nous avons constaté la même baisse des concentrations de noir de carbone dans la gare que celle obtenue par les villes californiennes après 30 ans de réglementation sur la qualité de l’air », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Joshua Apte, professeur d’ingénierie environnementale et de santé environnementale à l’université de Californie, à Berkeley. « Cela plaide vraiment en faveur de l’électrification des nombreux autres réseaux ferroviaires des États-Unis qui utilisent encore de vieilles locomotives diesel mal réglementées. »
Caltrain exploite le réseau ferroviaire de banlieue le plus fréquenté de l’ouest des États-Unis, transportant chaque année des millions de passagers sur son parcours de 47 miles entre San Francisco et San Jose. Pendant six semaines, en août et septembre 2024, le système a mis hors service ses 29 locomotives diesel et les a remplacées par 23 nouveaux trains électriques. La mise en service des nouveaux trains est l’aboutissement d’un projet de modernisation et de décarbonation de 2,44 milliards de dollars lancé en 2017.
M. Apte, expert en surveillance de la qualité de l’air, a été incité à poursuivre l’étude après avoir visité une gare Caltrain en août 2024, lorsque les tout premiers trains électriques ont été introduits.
« J’ai été stupéfait de voir à quel point la gare sentait la fumée de diesel et à quel point elle était bruyante en raison du vacarme des locomotives diesel qui tournaient au ralenti sur les quais, rejetant de la fumée dans la communauté », a ajouté M. Apte. « Une ampoule s’est allumée dans ma tête : j’ai réalisé que tout cela disparaîtrait dans quelques semaines. »
Après avoir obtenu le soutien de Caltrain, M. Apte et Samuel Cliff, auteur principal de l’étude, se sont rapidement mobilisés, installant des détecteurs de carbone noir dans les gares Caltrain et transportant des détecteurs portables de qualité de l’air à bord des trains. Pendant quatre semaines, ils ont suivi l’amélioration rapide de la qualité de l’air à mesure que les anciennes locomotives diesel étaient remplacées par de nouveaux trains électriques.
« Beaucoup de ces transitions se font assez lentement, mais celle-ci s’est produite en un clin d’œil. Celle-ci s’est produite en un clin d’œil », a précisé M. Apte. « Nous avons eu l’occasion unique d’observer les effets bénéfiques sur la santé publique. »
Selon les calculs d’Apte et de Cliff, la réduction de l’exposition au noir de carbone obtenue grâce à l’électrification du Caltrain a permis de réduire la surmortalité par cancer de 51 pour 1 million de personnes pour les usagers et de 330 pour 1 million de personnes pour les chefs de train. À titre de référence, l’Agence américaine de protection de l’environnement a pour politique de considérer comme inacceptable toute exposition qui augmente le risque de cancer d’un individu moyen de plus d’un pour un million.
« Si l’on replace cette question dans le contexte de l’ensemble des États-Unis, où des millions de personnes se déplacent chaque jour en train, ce sont des centaines de cas de cancer qui pourraient être évités chaque année », a commenté pour sa part M. Cliff, chercheur postdoctoral à l’université de Berkeley.
La majorité des trains de banlieue américains fonctionnent encore au diesel, bien que les trains électriques soient plus silencieux, plus fiables et produisent moins de gaz à effet de serre que les locomotives diesel. M. Apte espère que cette étude incitera davantage de municipalités américaines à suivre l’exemple des pays asiatiques et européens en électrifiant leurs chemins de fer.
« C’est quelque chose que nous devrions trouver le moyen de faire le plus rapidement possible, partout », a conclu M. Apte. « La Californie a des projets à long terme pour électrifier la plupart de ses réseaux ferroviaires, mais cela montre que nous ne devrions pas attendre 25 ans de plus pour le faire. Nous devrions accélérer les choses. »
Les coauteurs de l’étude sont Haley McNamara Byrne et Allen Goldstein, de l’université de Berkeley.
Le projet d’électrification du Caltrain fait partie des California Climate Investments, une initiative nationale qui utilise des milliards de dollars issus du système Cap-and-Trade pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, renforcer l’économie et améliorer la santé publique et l’environnement, en particulier dans les communautés défavorisées.
Légende illustration : À la fin de l’été 2024, Caltrain a remplacé sa flotte diesel par des trains électriques flambant neufs. Une nouvelle étude de l’université de Berkeley a révélé que l’électrification de la ligne ferroviaire de banlieue a entraîné une amélioration considérable de la qualité de l’air à l’intérieur et à proximité des trains. Adam Lau/Berkeley Engineering
Article : « Dramatic Air Quality Improvements after the Complete Electrification of a Commuter Rail System » – DOI : https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.4c01096
