Rapport d’inventaire de carbone noir du Canada 2025 : chapitre 3
Élaboration de l’inventaire de carbone noir
Comme mentionné dans l’introduction, l’Inventaire de carbone noir (CN) est fondé sur l’Inventaire des émissions de polluants atmosphériques (IEPA) (Environnement et Changement climatique Canada [ECCC], 2025). Le présent chapitre fournit une vue d’ensemble de l’élaboration de l’Inventaire de carbone noir. Pour consulter les détails de l’élaboration de l’IEPA, voir le Chapitre 3 du rapport de l’IEPA (ECCC, 2025).
3.1 Aperçu de la méthodologie pour calculer les émissions de carbone noir
Le présent inventaire repose sur deux hypothèses importantes : le carbone noir est surtout émis sous forme de matières particulaires d’un diamètre inférieur ou égal à 2,5 microns (PM2,5) et seules les émissions de PM2,5 résultantes de la combustion contiennent une quantité significative de carbone noir. Par conséquent, pour les sources dont les émissions de CN ne sont pas directement calculées, les émissions sont basées sur la quantité de PM2,5 émise par les procédés de combustion et multipliée par les fractions de CN/PM2,5 propres à chaque type de source. Même si les émissions de PM2,5 provenant de sources autres que la combustion, comme la poussière soulevée par les véhicules sur des routes pavées et non pavées, ou bien par le vent, et la machinerie dans les champs ou les mines à ciel ouvert, peuvent être des sources importantes de PM2,5, elles ne sont pas considérées comme des sources de carbone noir dans cet inventaire.
Dans le cas des moteurs diesel, par exemple, les taux d’émission de PM2,5 par unité d’énergie sont relativement élevés, et la proportion de carbone noir présente dans ces PM2,5 est également relativement élevée. Au Canada, ce sont les sources mobiles qui utilisent la plus grande partie du carburant diesel, incluant les applications hors route. Les autres sources de combustion dont les émissions de PM2,5 sont élevées comprennent les unités de combustion à combustible solide comme les chaudières à charbon et à bois ainsi que les foyers. En général, les sources industrielles sont dotées de dispositifs de réduction des émissions de PM2,5 par les chaudières, dont l’efficacité est souvent de l’ordre des 90 %. C’est pourquoi leurs émissions de PM2,5 sont inférieures à celles d’autres sources. Cependant, l’équipement de petite taille nettement différent utilisé pour la combustion de bois dans le secteur résidentiel (foyers, poêles à bois ou chaudières) n’est pas aussi efficace sur le plan de la réduction des émissions de PM2,5 que les unités de plus grande taille, malgré les différents types de combustibles et de méthodes de brûlage utilisés pour la combustion du bois de chauffage. Étant donné la faible efficacité, combinée avec l’absence de traitement des gaz de cheminée pour de nombreux appareils de chauffage au bois résidentiels existants, ces appareils sont de loin la plus grande source d’émissions de PM2,5 liées à la combustion au Canada. Néanmoins, les émissions de carbone noir produites par la combustion de bois dans le secteur résidentiel ne représentent qu’un peu plus du tiers des émissions découlant des sources mobiles en raison du faible rapport CN/PM2,5 des appareils de chauffage au bois par rapport aux moteurs diesel.
L’ensemble de données permettant de recenser les différents composants des PM2,5 émises par une source précise (p. ex. les émissions des moteurs diesel), dont le carbone noir et le carbone organique (CO), est communément appelé « profil de spéciation ». La plupart des profils de spéciation contiennent une fraction de carbone élémentaire; cette fraction est habituellement utilisée comme valeur de substitution permettant de quantifier les émissions de carbone noir. Le présent inventaire repose principalement sur la base de données SPECIATE de l’Environmental Protection Agency des États-Unis (U.S. EPA, 2022) pour le calcul des émissions de carbone noir à partir des données d’émissions de PM2,5 découlant de la combustion. Plusieurs profils de spéciation de PM2,5 sont propres aux procédés ou aux technologies de combustion (p. ex. les types d’appareils pour la combustion de bois dans le secteur résidentiel), à la classification des sous-secteurs (p. ex. béton prêt à l’emploi et produits en béton), au type de combustible (p. ex. diesel, essence, gaz naturel) ou à l’application (p. ex. utilisation du gaz naturel pour la production d’électricité).
Lorsqu’elles sont faciles à obtenir, les données sur les émissions de PM2,5 issues de la combustion sont directement combinées aux fractions de CN/PM2,5 pour estimer les émissions de carbone noir. Toutes les fractions de CN/PM2,5 utilisées dans cet inventaire se trouvent en ligne sur le Portail de données ouvertes du gouvernement du CanadaNote de bas de page 1 . Par exemple, les estimations des sources d’utilisation de combustibles dans le secteur de l’agriculture sont fondées sur le type de combustible et la quantité utilisée au Canada ainsi que les fractions de CN/PM2,5 correspondantes.
Certaines données sur les activités ne précisent pas si les émissions de PM2,5 proviennent de sources de combustion ou de sources autres que la combustion. Dans ces cas, il reste difficile de distinguer les PM2,5 provenant de la combustion de celles d’autres sources en raison du manque de données sur les activités (p. ex. quantité de combustible brûlé) et sur la contribution des sources autres que la combustion (p. ex. poussière de pierre dans une mine). L’avis d’experts qui connaissent les activités pertinentes est alors pris en compte pour distinguer les PM2,5 produites par la combustion de celles produites par d’autres sources avant l’application des fractions de CN/PM2,5. Par exemple, les émissions de PM2,5 par les cheminées, telles que déclarées par les installations à l’Inventaire national des rejets de polluants (INRP), forment la base de l’estimation des émissions de carbone noir. Pour chaque cheminée, le ou les coefficients de spéciation adéquats aux émissions de PM2,5 dues à la combustion ont été appliqués. Ensuite, les émissions à l’échelle des installations ont été additionnées pour constituer l’estimation des émissions à l’échelle des secteurs.
Dans le cas des sources qui n’ont pas d’exigences de déclarations des estimations de PM2,5 à l’INRP, les émissions de PM2,5 sont quantifiées à l’aide des données sur les activités (p. ex. statistiques de l’ensemble de données) et des coefficients d’émission. Aux fins du présent inventaire, les émissions découlant des catégories de la Fabrication, de la Production d’électricité (services publics) ainsi que des Minerais et industries minérales sont estimées à partir des données des installations. Les estimations pour l’Industrie pétrolière et gazière reposent sur les données déclarées par les installations combinées avec les résultats d’études indépendantes (EC, 2014; ECCC, 2017; Quadram Engineering Ltd, 2019).
D’autres méthodologies notables sont utilisées pour estimer les émissions de carbone noir à l’échelle des secteurs :
- Dans le cas de certains sous-secteurs de l’industrie pétrolière et gazière en amont, les émissions de carbone noir provenant du torchage sont calculées en utilisant directement le volume du gaz torché, le pouvoir calorifique supérieur (PCS) du gaz et une équation empirique rattachant le PCS aux émissions de carbone noir (Quadram Engineering Ltd, 2019)
- Pour estimer les émissions provenant des sources mobiles, des approches ascendantes sont adoptées, c.-à-d. des approches qui consistent à appliquer des coefficients d’émissions propres à chacun des carburants à des données d’activité ventilées, par exemple des données sur les véhicules ou l’équipement classé par catégorie, âge ou année modèle.
- Dans la plupart des cas, l’estimation des émissions de PM2,5 se fait en premier, par la suite, les fractions CN/PM2,5 sont appliquées. Dans le cas du Transport sur route, le carbone élémentaire (en tant qu’indicateur indirect du CN) est tiré directement des résultats du modèle MOtor Vehicle Emission Simulator (MOVES).
- Les méthodes d’estimation des émissions de PM2,5 de sources mobiles sont décrites dans le rapport de l’IEPA (ECCC, 2025).
- Les émissions dues à l’utilisation de combustibles dans l'agriculture, la construction et le secteur résidentiel (bois et autres) sont estimées à partir des données sur la consommation de combustibles et des informations sur les technologies de combustion.
- L’Utilisation de combustibles – commercial est estimée à partir d'une combinaison de données déclarées par les installations et d'autres sources de données.
- Les émissions dues à l'Incinération de déchets sont estimées à partir d'une combinaison de données déclarées par les installations et de données provenant d'enquêtes sur les installations.
3.2 Recalculs
À mesure que de nouvelles données et méthodes sont disponibles, les estimations d’émission figurant dans les versions antérieures de l’inventaire sont recalculées afin de fournir une tendance cohérente et comparable en matière d’émissions. Les recalculs ont lieu chaque année pour de nombreuses raisons, dont les suivantes :
- la correction des erreurs détectées par les procédures de contrôle de la qualité
- l’intégration des mises à jour des données sur les activités, y compris les modifications apportées aux sources de données
- la réaffectation d’activités à différentes catégories (ce qui affecte les sous-totaux)
- l’amélioration des méthodologies, des fractions de CN/PM2,5 et des coefficients d’émission
- l’inclusion de catégories précédemment non estimées (ce qui améliore l’exhaustivité de l’inventaire)
De nouvelles informations sur les cheminées ont été déclarées par les installations en raison de la mise à jour des exigences de déclaration de l’INRP, comme le précise l’avis dans la Gazette du Canada pour 2022–2024Note de bas de page 2 . Certaines émissions sectorielles de 2013–2022 ont été recalculées sur la base de ces nouvelles informations sur les cheminées. C’est le cas principalement pour les secteurs relevant de la catégorie de la Fabrication.
Le Tableau 3–1 présente les principales améliorations et mises à jour apportées aux méthodes d’estimation pour l’inventaire de cette année.
Les émissions totales de carbone noir et de PM2,5 ont été révisées pour toutes les années, tel que présenté à la Figure 3–1 et à la Figure 3–2. Dans l’ensemble, les recalculs des estimations pour la période 2013–2022 précédemment déclarées ont entraîné une diminution des émissions de carbone noir comprise entre -3,0 % et -11 % (entre -0,9 kt et -2,8 kt), et une diminution des émissions de PM2,5 comprise entre -5,7 % et -18 % (entre -8,1 kt et -24 kt). Les tendances d’émissions de carbone noir entre 2013 et 2022 sont restées relativement stables pour la soumission précédente et la soumission actuelle (respectivement -31 % et -36 %). Quant à l'évolution des émissions de PM2,5, elle est désormais déclarée comme une diminution de 27 % des émissions totales depuis 2013, alors que l'inventaire de l'année dernière faisait état d'une diminution de 18 %. La différence entre les tendances d’émission de carbone noir et de PM2,5 est, comme indiqué ci-dessus, due au fait que certains secteurs n’utilisent pas les PM2,5 pour estimer les émissions.
Tableau 3–1 : Résumé des changements méthodologiques ou des améliorations
Industrie pétrolière et gazière
Description
Des recalculs mineurs des émissions de torchage et de combustion de combustibles provenant de l'industrie pétrolière et gazière ont été effectués pour toutes les années entre 2013 et 2022. Ces recalculs résultent d'une combinaison de mises à jour des données sur les activités et des émissions de PM2,5 déclarées par les installations.
Incidence sur les émissions
Les recalculs ont entraîné des révisions mineures à la hausse des émissions de l'industrie pétrolière et gazière de 2013 à 2022, l'augmentation maximale se chiffrant à 11 tonnes (0,4 %) en 2021.
Transport et équipements mobiles – Navigation maritime intérieure, pêches et militaire
Description
Des recalculs importants ont été effectués pour la plupart des années en raison de la révision des données sur les activités provenant de l'Outil d'affichage d’inventaire des émissions marines et de la révision de la demande de mazout lourd provenant du Bulletin sur la disponibilité et l'écoulement d'énergie de Statistique Canada.
Incidence sur les émissions
Les recalculs ont été importants pour la plupart des années, allant de -38 tonnes (-4,5 %) en 2013 à -308 tonnes (-42 %) en 2022. Il est à noter que ces recalculs n'ont eu qu'une incidence mineure sur les émissions totales du secteur des transports.
Transport et équipements mobiles – Transport ferroviaire
Description
Des recalculs importants ont été effectués pour la plupart des années en raison d'améliorations méthodologiques qui permettent de mieux isoler les quantités de carburant brûlées par les locomotives.
Incidence sur les émissions
Les recalculs ont été importants pour la plupart des années, allant de -103 tonnes (-7,8 %) en 2016 à -248 tonnes (-13 %) en 2013. Il est à noter que ces recalculs ont eu une incidence mineure sur les émissions totales du secteur des transports.
Commercial-résidentiel-institutionnel
Description
Un nouveau secteur, l'Incinération de déchets, a été ajouté à la catégorie Commercial-résidentiel-institutionnel. De plus, des recalculs ont été effectués en raison de la mise à jour des coefficients d'émission de PM2,5 dans le secteur Combustion de bois – résidentiel.
Incidence sur les émissions
Les valeurs provenant du nouveau secteur de l'Incinération de déchets varient de 25 tonnes (0,08 %) en 2014 à 28 tonnes (0,08 %) en 2013. Les recalculs concernant la Combustion de bois – résidentiel ont entraîné des diminutions allant de -0,82 kt (-11 %) en 2017 à -2,3 kt (-33 %) en 2022.
Figure 3–1 : Comparaison des tendances d’émissions de carbone noir (inventaire de 2025 par rapport à celui de 2024)
Description longue Figure 3-1
Figure 3-1 : Comparaison des tendances d’émissions de carbone noir (inventaire 2025 par rapport à celui de 2024)
La Figure 3-1 est un graphique linéaire comparant les tendances d’émissions de carbone noir (2013-2023) entre les inventaires de carbone noir de 2024 et de 2025. Les émissions de carbone noir ont suivi une tendance similaire pour les soumissions précédente et actuelle, diminuant globalement entre 2013 et 2023. Plus précisément, une diminution des émissions est observée de 2013 à 2016, suivie d'une légère augmentation jusqu'en 2018, puis d’une diminution jusqu’en 2023. Le tableau suivant présente les émissions de carbone noir en tonnes entre 2013 et 2023 pour les inventaires de 2024 et de 2025.
| Carbone noir (tonnes) | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Inventaire de carbone noir 2024 | 37,000 | 35,000 | 34,000 | 31,000 | 31,000 | 31,000 | 30,000 | 26,000 | 26,000 | 26,000 | S.O. |
| Inventaire de carbone noir 2025 | 36,000 | 34,000 | 33,000 | 30,000 | 30,000 | 30,000 | 28,000 | 24,000 | 23,000 | 23,000 | 22,000 |
Figure 3–2 : Comparaison des tendances d’émissions de PM2,5 produites par combustion (inventaire de 2025 par rapport à celui de 2024)
Description longue Figure 3-2
Figure 3-2 : Comparaison des tendances d’émissions de PM2,5 produites par combustion (inventaire de 2025 par rapport à celui de 2024)
La Figure 3-2 est un graphique linéaire comparant les tendances d’émissions de PM2,5 produites par combustion (2013-2023) entre les inventaires de carbone noir de 2024 et de 2025. Les émissions de PM2,5 ont suivi une tendance similaire pour les soumissions précédente et actuelle, diminuant globalement entre 2013 et 2023. Plus précisément, une diminution des émissions de PM2,5 produites par combustion est observée entre 2013 et 2017, suivie d’une légère augmentation jusqu’en 2018. Par la suite, les émissions ont diminué jusqu’en 2021, ont augmenté en 2022, avant de diminuer de nouveau en 2023. Le tableau suivant présente les émissions de PM2,5 en tonnes entre 2013 et 2023 pour les inventaires de 2024 et de 2025.
| PM2,5 produites par combustion (tonnes) | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Inventaire de carbone noir 2024 | 170,000 | 170,000 | 160,000 | 150,000 | 140,000 | 150,000 | 150,000 | 140,000 | 130,000 | 140,000 | S.O. |
| Inventaire de carbone noir 2025 | 160,000 | 150,000 | 140,000 | 140,000 | 140,000 | 140,000 | 130,000 | 120,000 | 110,000 | 110,000 | 110,000 |
3.3 Sources d’incertitude
Une source importante d’incertitude associée aux inventaires de carbone noir est l’incohérence retrouvée entre les définitions et les mesures de carbone noir (Bond et al., 2013). En effet, les scientifiques suivent différentes méthodes pour mesurer les émissions de particules de carbone noir à la source et dans l’atmosphère. Par conséquent, les quantités mesurées ne sont pas rigoureusement comparables.
Bien qu’elle ne soit pas quantifiée, l’incertitude concernant les estimations de carbone noir dans le présent inventaire découle en partie de l’incertitude relative aux fractions de CN/PM2,5. Il existe une grande variabilité sur le plan de la taille des échantillons de mesures utilisés pour calculer ces fractions; les mêmes fractions peuvent, par défaut, être appliquées à plusieurs technologies différentes. Par exemple, pour les carburants de turbomoteurs dans les avions à réaction, la fraction de CN/PM2,5 du diesel est utilisée parce que leur fraction de CN/PM2,5 est inconnue. De la même façon, une seule fraction de CN/PM2,5 est appliquée à tous les appareils résidentiels de combustion du bois, à l’exception des chaudières à bois. L’amélioration des fractions de CN/PM2,5 repose sur de nouvelles mesures. Il a fallu faire appel à des connaissances techniques et au jugement fondé sur des renseignements accessibles limités (comme les informations sur les cheminées des installations) pour attribuer une fraction à chaque secteur et type d’équipement, avec une précision variable. Par ailleurs, pour réduire l'incertitude, les coefficients d'émission peuvent remplacer certaines fractions de CN/PM2,5 au fur et à mesure qu'ils sont disponibles.
L’incertitude est considérable lorsqu’il s’agit de déterminer la proportion des émissions de PM2,5 qui découle des émissions provenant de la combustion dans les sources industrielles. La principale source de données pour estimer les émissions de PM2,5 de nombreuses sources industrielles est l’INRP, auquel les émissions sont déclarées par les installations, par cheminée, ou comme une valeur globale de l’installation dans son ensemble, généralement sans distinction entre les émissions causées par la combustion et les autres types d’émissions.
3.4 Considérations relatives aux prochains rapports d’inventaire
À l'avenir, les améliorations se concentreront sur l'élargissement de la couverture actuelle, ainsi que sur l'amélioration de la précision des estimations d'émissions. Parmi les exemples d’améliorations possibles, il y a les suivants :
- Explorer la possibilité d’inclure les émissions provenant de l’utilisation de moteurs diesel pour la production d’électricité dans les emplacements éloignés (ces émissions ne sont pas déclarées actuellement à l’INRP).
- Examiner et mettre à jour les fractions de CN/PM2,5 pour le transport hors route.
- Examiner et mettre à jour les coefficients d’émission de CN pour le transport maritime.
- Mettre à jour la méthodologie pour les émissions de CN provenant de la combustion de bois dans le secteur résidentiel en incorporant des coefficients d'émission de CN plutôt qu'en utilisant des fractions de CN/PM2,5.
- Inclure les émissions provenant du brûlage dirigé, c’est-à-dire le brûlage contrôlé et volontaire de biomasse dans le cadre de mesures d’aménagement des terres.
Références, Chapitre 3, Élaboration de l’inventaire du carbone noir
Bond, T., Doherty, S., Fahey, D., Forster, P., Berntsen, T., DeAngelo, B., Flanner, M., Ghan, S., Kärcher, B., Koch, D., et al. (2013). Bounding the role of black carbon in the climate system : A scientific assessment (p. 5380‑5552). Journal of Geophysical Research. https://doi.org/10.1002/jgrd.50171
[EC] Environnement Canada. (2014). Technical Report on Canada’s Upstream Oil and Gas Industry. Calgary (AB): Préparé par Clearstone Engineering Ltd.
[ECCC] Environnement et Changement climatique Canada. (2017). An Inventory of GHG, CAC and Other Priority Emissions by the Canadian Oil Sands Industry : 2003 to 2015. Calgary (AB): Préparé par Clearstone Engineering Ltd.
[ECCC] Environnement et Changement climatique Canada. (2025). Rapport d’inventaire des émissions de polluants atmosphériques du Canada 1990-2023. Rapport du gouvernement du Canada en vertu de la Convention sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance présenté à la Commission économique des Nations Unies pour l’Europe (mars 2025).
Quadram Engineering Ltd. (2019). A Black Carbon Inventory for Gas Flaring in Alberta’s Upstream Oil and Gas Sector. Unpublished report. Préparé pour Environnement et Changement climatique Canada.
[U.S. EPA] Environmental Protection Agency des États-Unis. (2022). SPECIATE 5.2. [consulté le 8 décembre 2023] (en anglais seulement).
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