Comment des «émissions excédentaires» incontrôlées ont explosé au Texas

Au cours des deux dernières décennies, les régulateurs des États ont permis aux entreprises de rejeter plus d'un milliard de livres de pollution excédentaire.

par Naveena Sadasivam, Clayton Aldern, Jessie Blaeser et Chad Small, Grist 7 juin 2023il y a 22 heures

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Cette histoire est publiée en collaboration avec Science Friday. Il a été soutenu par le Fonds pour le journalisme d'investigation.

Aux premières heures du 22 août 2020, l'ouragan Laura n'était encore qu'une tempête tropicale au large des îles sous le vent dans les Caraïbes. Mais les effets de la tempête monstrueuse, qui finirait par faire au moins 81 morts, se faisaient déjà sentir sur la côte américaine du golfe.

Alors que la pluie tombait sur la raffinerie de Sweeny à Old Ocean, au Texas, cet après-midi-là, deux unités de traitement sont tombées en panne, libérant près de 1 400 livres de dioxyde de soufre, qui peut causer des difficultés respiratoires, et d'autres produits chimiques.

Au cours des jours suivants, Laura a siphonné l'humidité des eaux chaudes du golfe du Mexique et s'est transformée en ouragan de catégorie 1.

Au Texas, les usines de produits chimiques ont commencé à fermer, brûlant à la hâte des produits chimiques non transformés et libérant de grandes quantités de pollution en prévision de l'arrivée de la tempête. Le 24 août, la raffinerie Motiva de Port Arthur a rejeté 36 000 livres de dioxyde de soufre, de sulfure d'hydrogène et d'autres polluants nocifs.

Le lendemain matin, Motiva a commencé à purger les produits chimiques que son usine avait traités, émettant près de 48 000 livres de monoxyde de carbone et de propylène, entre autres polluants. Le lendemain, une raffinerie Phillips 66 dans le sud-ouest de la Louisiane a fermé ses portes, libérant plus de 1 900 livres de dioxyde de soufre.

Puis, alors que des vents violents balayaient les communautés côtières et que la pluie incessante tombait, les installations chimiques fonctionnaient de plus en plus mal.

Le 27 août, un conteneur de trop-plein à la raffinerie Motiva de Port Arthur a été inondé, provoquant le déversement de plus de 1 700 livres de polluants. De l'autre côté de la frontière en Louisiane, une usine chimique a pris feu.

Rien qu'au Texas, l'ouragan Laura a entraîné au moins 680 000 livres supplémentaires de pollution - presque autant que la charge toxique transportée par le train qui a déraillé à East Palestine, Ohio, plus tôt cette année.

Ces soi-disant «émissions excédentaires» - le terme de l'art pour la pollution intentionnelle et parfois inévitable au-delà des niveaux autorisés - ne se produisent pas seulement pendant les ouragans. Des raffineries pétrochimiques sur la côte du Golfe aux puits de pétrole et de gaz dans l'ouest du Texas, des centaines d'installations polluantes émettent régulièrement des centaines de millions de livres de produits chimiques de plus dans l'air que ne le stipulent leurs permis. Les raisons sont nombreuses : lorsqu'une usine subit une panne d'électricité, ou lorsqu'un client est soudainement incapable de recevoir le gaz naturel extrait d'un puits, ou lorsqu'une vanne, une pompe ou toute autre pièce de machinerie complexe fonctionne mal.

La pollution qui en résulte contient des oxydes d'azote, des oxydes de soufre et une multitude de produits chimiques cancérigènes. Les entreprises affirment que ces émissions sont inévitables. Face à des dysfonctionnements ou à des catastrophes naturelles, les installations n'ont d'autre choix que de fermer rapidement, ce qui les oblige à brûler les produits chimiques qu'elles traitent. C'est un mal nécessaire – du moins c'est ce qu'on prétend.

Les émissions excédentaires habitent une zone grise légale. Les décisions de justice et les décisions réglementaires de l'Environmental Protection Agency, ou EPA, ces dernières années ont noté que ces émissions sont illégales, mais la décision de pénaliser les pollueurs incombe en grande partie aux agences de réglementation des États – qui punissent rarement les entreprises. Entre 2016 et 2022, les régulateurs du Texas ont constaté que moins de 1 % de ces événements étaient en fait « excessifs », ce qui signifie qu'ils ont entraîné des mesures correctives. La propre analyse du Texas a révélé qu'il applique des sanctions et des amendes pécuniaires dans seulement 8% des cas.

Le manque d'application a laissé les défenseurs de l'environnement abasourdis.

"Nous voulons que les régulateurs fassent leur travail", a déclaré Ilan Levin, avocat du projet d'intégrité environnementale à but non lucratif. "Que ce soit l'EPA ou le Texas, ils doivent faire appliquer la loi."

Au cours de l'année écoulée, Grist a analysé une base de données sur la pollution signalée par l'industrie auprès de la Texas Commission on Environmental Quality, ou TCEQ, l'organisme de réglementation environnementale de l'État. Nous avons utilisé ces informations pour établir une chronologie régionale des émissions excédentaires sur près de 20 ans. En convertissant des produits chimiques et des composés disparates en une mesure de masse uniforme - les livres - nous avons pu estimer l'ampleur cumulée de ces événements hautement polluants et non réglementés.

Grist a découvert que les entreprises ont rejeté quelque 1,1 milliard de livres de pollution au-delà de leurs limites de permis depuis 2002. La grande majorité de ces émissions se sont produites le long de la côte du golfe et dans l'ouest du Texas, qui abrite le bassin permien, le plus grand gisement de schiste du pays. Alors que la fracturation hydraulique a explosé dans l'ouest et qu'une construction industrielle pétrochimique a explosé le long de la côte, les cas de pollution non autorisée ont augmenté rapidement au fil des ans : au Texas, la moyenne des émissions excédentaires sur trois ans en 2020 était de près de 75 % supérieure à ce qu'elle était en 2006.

Le dioxyde de soufre et les composés organiques volatils, qui causent des problèmes respiratoires et ont été liés au cancer, respectivement, représentent environ la moitié de ces émissions. Bien qu'il soit difficile de démêler les effets exacts sur la santé de ces émissions sur les résidents à proximité, une étude a révélé que les émissions excédentaires au Texas à elles seules sont responsables d'une moyenne de 35 décès supplémentaires chaque année.

Laura Lopez, porte-parole de TCEQ, a déclaré que la croissance "énorme" des activités industrielles dans l'État explique les tendances à la hausse des émissions excédentaires, mais a ajouté que le nombre d'incidents et les émissions totales ont considérablement diminué pendant les années pandémiques. L'agence a organisé des réunions, des ateliers et des événements Web avec des représentants de l'industrie et a augmenté son taux de mesures d'application pour dissuader la non-conformité au cours des dernières années, a-t-elle déclaré.

Pour ceux qui vivent à proximité d'installations polluantes, les émissions ont un impact. Christopher Jones est le président de la South End Charlton-Pollard Greater Historic Community Association à Beaumont. Le quartier porte le nom du premier surveillant d'un lycée noir local et d'un ancien esclave qui a fondé la première école pour enfants noirs à Beaumont. Il se trouve à côté d'une énorme raffinerie ExxonMobil qui a subi des dommages importants lors de l'ouragan Harvey, émettant finalement près de 130 000 livres de polluants lors de la catastrophe. De 2003 à 2021, il a rejeté 22 millions de livres supplémentaires de polluants en dehors de ses limites de permis - le cinquième plus élevé de l'État. L'installation n'est que l'un des nombreux pollueurs industriels de la ville, qui abrite un port bondé et sillonné par des lignes de chemin de fer. Ensemble, les installations industrielles de la région sont responsables de plus de 200 millions de livres de pollution excessive entre 2003 et 2021.

"Il y a des matins où je me réveille et il fait putride dehors", a déclaré Jones. "Et il est difficile de dire de qui ou de quelle industrie il provient."

Comme le changement climatique apporte un temps plus chaud et des ouragans plus forts, ces événements sont susceptibles de s'aggraver. Afin de modéliser statistiquement l'effet des conditions météorologiques extrêmes sur les émissions excédentaires récentes, Grist a fusionné l'ensemble de données sur les émissions avec les trajectoires documentées des ouragans et des tempêtes tropicales ainsi que les références signalées par l'entreprise aux conditions météorologiques provoquant des dysfonctionnements et des émissions.

Nos modèles suggèrent que les conditions météorologiques extrêmes ont entraîné au moins 25 millions de livres d'émissions excédentaires de 2002 à 2020. En examinant un sous-ensemble des données sur les émissions qui comprenaient des informations géographiques, nous avons constaté que même de faibles niveaux de précipitations sont liés à une augmentation des émissions.

Pour une installation donnée au cours d'une année donnée, une augmentation de 1 % des précipitations correspondait à une augmentation d'environ 1,5 % de l'ampleur moyenne d'un événement d'émissions excédentaires (équivalent à environ 45 livres, toutes choses égales par ailleurs). De même, une augmentation de 1 mile par heure de la vitesse moyenne du vent était associée à une augmentation de 0,6 % de l'ampleur des émissions (17 livres).

Bien que ces augmentations semblent de faible ampleur, elles peuvent s'additionner, d'autant plus que les tempêtes tropicales qui touchent les États du Golfe deviennent plus extrêmes en raison du changement climatique. Une analyse récente de la First Street Foundation, un groupe de recherche sur le climat, a révélé qu'un plus grand pourcentage d'ouragans du Golfe devrait atteindre le statut d'ouragan majeur. Une autre étude a estimé qu'une augmentation de 1 degré Celsius des températures à la surface de la mer augmenterait de 140 % les précipitations totales des cyclones atlantiques sur les terres. Dans notre échantillon du Texas, nous estimons que cet effet se traduirait par un triplement approximatif des émissions excédentaires liées aux tempêtes, toutes choses égales par ailleurs, soit environ 52 millions de livres supplémentaires sur la même période.

Un rapport du Government Accountability Office de 2022 a révélé que sur 1 357 installations manipulant des produits chimiques dangereux au Texas et en Louisiane, près de 70 % étaient vulnérables à l'élévation du niveau de la mer, aux inondations ou aux ondes de tempête - exactement le genre d'événements qui pourraient déclencher des fermetures d'installations et des émissions massives.

Les raisons de la forte augmentation des émissions excédentaires documentées sur deux décennies semblent avoir plusieurs facettes. Depuis que la législature du Texas en 2001 a exigé que les installations quantifient et signalent les événements d'émissions excessives, les entreprises se sont lentement habituées à l'exigence et signalent plus régulièrement les événements. Le développement d'une meilleure technologie de surveillance au cours des deux dernières décennies peut également avoir conduit à des estimations de pollution plus précises.

Mais l'essor de la fracturation hydraulique semble également avoir joué un rôle majeur. À partir de 2008 environ, alors que les prix du pétrole n'avaient jamais été aussi élevés, les entreprises de combustibles fossiles ont commencé à investir dans la fracturation hydraulique, libérant ainsi une nouvelle mine de gisements de pétrole et de gaz de schiste. Alors que le pétrole et le gaz naturel devenaient moins chers au cours de la décennie suivante, des usines pétrochimiques ont été construites le long de la côte du golfe. La quantité de pétrole brut traité sur les côtes du Texas et de la Louisiane a augmenté respectivement de 40 % et 23 % entre 2008 et 2018.

"Les débits des raffineries ont vraiment bondi", a déclaré Neil Carman, un ancien enquêteur de TCEQ, qui travaille maintenant pour le Sierra Club. "Il y a une énorme expansion de raffinerie au Texas et à travers les États-Unis"

Ces augmentations de production semblent avoir provoqué une hausse correspondante des émissions excédentaires, en particulier par mauvais temps. Notre analyse a révélé que lors d'événements météorologiques extrêmes tels que les gelées hivernales et les inondations, les émissions excédentaires moyennes dans le bassin permien ont augmenté de 32 %.

Les régulateurs ont largement ignoré cette pollution, malgré une décision de justice de 2008 déclarant que les événements d'émissions excessives lors des démarrages, des arrêts et des dysfonctionnements sont illégaux. À la suite de la décision, l'EPA a poussé le Texas et d'autres États à renforcer leur surveillance des émissions excédentaires pendant la présidence Obama, mais l'administration Trump a ensuite annulé cet effort.

Plus récemment, l'administration Biden a constaté que la façon dont le Texas gère les événements d'émissions excessives ne répond pas aux exigences de la Clean Air Act. Le gouvernement fédéral a ensuite lancé un processus de plusieurs années qui devrait finalement empêcher les États d'exempter automatiquement les événements d'émissions excédentaires de l'examen réglementaire. Cependant, les États conserveront toujours leur discrétion en matière d'application en fin de compte, ce qui signifie que le processus de l'EPA pourrait ne pas entraîner de sanctions pour les pollueurs – ou moins d'émissions.

"Vous voulez avoir de bonnes règles qui sont très claires et très faciles à appliquer, mais vous avez toujours besoin d'une bonne agence pour les faire appliquer", a déclaré Adam Kron, avocat de l'association environnementale à but non lucratif Earthjustice.

Lopez, le porte-parole de TCEQ, a fait valoir que l'application de l'agence a été suffisamment vigoureuse. Depuis la mise en œuvre des réformes au cours de l'exercice 2019, a-t-elle déclaré, 8 % des événements d'émissions excédentaires ont donné lieu à des mesures d'application formelles. La question de savoir si un événement d'émissions excessives est jugé "excessif" et conduit à des mesures correctives a également augmenté, a-t-elle ajouté, passant de 23 à 29 déterminations au cours des dernières années. (Ceux-ci ne représentent qu'une petite fraction des milliers de déclarations d'émissions excédentaires soumises par les installations au cours de cette période.)

En outre, Lopez a noté que les sociétés pétrolières et gazières du bassin permien ont installé des équipements pour réduire leurs émissions. "Ces activités ont amélioré la déclaration des événements d'émissions et conduit les activités de l'industrie à réduire le nombre d'événements à signaler et la quantité totale d'émissions non autorisées", a-t-elle déclaré.

Les entreprises polluantes, pour leur part, ont fait valoir que les exemptions réglementaires sont justifiées parce que les événements d'émissions excédentaires sont inévitables. Mais les défenseurs de l'environnement et de la santé publique contestent la suggestion selon laquelle les 1,1 milliard de livres d'émissions au cours des deux dernières décennies étaient nécessaires ou inévitables. Avec une préparation adéquate aux conditions météorologiques extrêmes et de meilleures pratiques opérationnelles, ils soutiennent que bon nombre de ces événements d'émissions pourraient être atténués ou éliminés. Par exemple, les entreprises pourraient investir dans des générateurs de secours à utiliser pendant les pannes de courant et installer des équipements à sécurité intégrée tels que des unités de récupération de vapeur, qui collectent les vapeurs combustibles des réservoirs de stockage et empêchent les émissions de s'échapper.

Une analyse de Public Citizen Texas a révélé que des règles obsolètes sont l'une des raisons pour lesquelles les installations industrielles de la côte du Golfe semblent tomber en panne lors de tempêtes majeures. Les réglementations nationales qui régissent les normes de construction des équipements industriels reposent sur des estimations de précipitations d'il y a 60 ans. En conséquence, ils ne sont pas construits pour résister aux précipitations plus intenses d'aujourd'hui. Pendant l'ouragan Harvey, par exemple, les réservoirs de stockage de pétrole de neuf installations se sont effondrés ou ont autrement échoué, libérant 3,1 millions de livres de polluants dans l'air et l'eau.

Malgré le laxisme des réglementations, les entreprises ont trouvé des moyens supplémentaires de minimiser leurs émissions. Une tactique courante des entreprises consiste à étaler un événement d'émissions sur plusieurs jours dans leurs documents. Les installations le font parce qu'elles ont généralement des limites de permis qui plafonnent les émissions qu'elles peuvent rejeter par heure. Mais si les entreprises peuvent affirmer que les émissions ont eu lieu sur plusieurs jours, voire plusieurs mois, elles sont plus susceptibles de pouvoir respecter les limites de permis.

Prenez la raffinerie Valero dans le quartier Houston de Manchester. Au début de 2022, une panne de courant a amené l'entreprise à brûler une quantité massive de produits chimiques pendant quelques heures. Les moniteurs d'air près de l'usine ont montré des pics de niveaux de particules. Mais lorsque l'entreprise a soumis son rapport officiel d'événement d'émissions excédentaires au TCEQ, elle a affirmé que l'événement avait eu lieu pendant 15,5 heures. Si l'entreprise avait fait la moyenne des émissions sur une période de deux heures, elle aurait violé les limites d'émissions de particules, d'oxyde d'azote et de sulfure d'hydrogène.

"Il est assez courant de voir ces périodes prolongées qui ne correspondent pas vraiment à ce que nous voyons sur le terrain et à ce que nous entendons des gens à propos de ces événements", a déclaré Corey Williams, un consultant en environnement qui jusqu'à l'année dernière était directeur de la recherche et des politiques à Air Alliance Houston.

Les représentants de Valero n'ont pas répondu à une demande de commentaire.

Dans d'autres cas, les événements d'entretien de routine dont une entreprise a connaissance à l'avance - et qui devraient donc être pris en compte dans les limites d'émissions autorisées - sont parfois classés dans la catégorie des émissions excédentaires. Levin, l'avocat du projet d'intégrité environnementale, a souligné deux pratiques courantes de l'industrie, les purges et le raclage, que les opérateurs désignent parfois comme des raisons des émissions excessives. (Les purges sont utilisées pour évacuer le gaz naturel d'un pipeline lorsque les entreprises doivent effectuer l'entretien d'une section du pipeline, et le raclage fait référence à l'utilisation d'équipements appelés "porcs" pour effectuer des inspections, des réparations et l'entretien des pipelines.)

Ils "sont juste une pratique standard de l'industrie", a déclaré Levin. "Vous devez en quelque sorte le faire. Cela fait partie de l'exploitation en toute sécurité, mais ils sont toujours signalés comme s'il s'agissait de" oups ", d'accidents ou de bouleversements."

L'attitude de laisser-faire à l'égard du signalement et de l'application de la loi conduit de nombreux résidents qui vivent à proximité de ces opérations à prendre les choses en main. Un soir de mars 2022, Jones rentrait chez lui à Beaumont lorsqu'il a commencé à recevoir une série d'appels d'amis et de voisins. La cheminée de la raffinerie Exxon déversait une épaisse fumée noire tandis que l'installation brûlait une torchère inhabituellement grande, et ils voulaient savoir s'il avait des informations. Une résidente a pensé que cela lui faisait pleurer les yeux et que le fond de sa gorge lui brûlait. D'autres ont déclaré ne pas se sentir bien.

Jones et bon nombre de ces voisins vivaient près de la raffinerie depuis des années et étaient habitués à voir de grandes fusées éclairantes s'allumer, éclairant le ciel et crachant un cocktail toxique de produits chimiques et de suie. Quelques années auparavant, un incendie dans une entreprise de granulés de bois à proximité de Port Arthur avait brûlé pendant 102 jours.

Mais ils ont tous convenu que quelque chose était différent dans cet incendie d'Exxon. "C'est une fusée éclairante", se souvient Jones. L'éruption était si épaisse que les habitants de Houston, à plus de 80 miles, pouvaient la voir. Jones s'est endormi cette nuit-là et s'est réveillé le lendemain matin pour constater que la fusée était toujours aussi forte.

"C'était toujours noir", se souvient Jones. "Je me suis approché, j'ai baissé ma vitre et je me suis dit : « Oh, ça te brûle la gorge. »"

Lorsqu'il a appelé Exxon pour se renseigner, on lui a dit qu'ils avaient envoyé une notification sur le réseau d'alerte du sud-est du Texas, qui est utilisé pour la gestion des urgences. Le réseau est censé alerter les résidents, mais Jones a déclaré qu'il n'avait reçu aucune notification sur son téléphone.

L'éruption a été le résultat d'un événement de maintenance, selon une annonce publique d'ExxonMobil sur son compte Twitter, mais elle n'a pas été signalée à la base de données des émissions de TCEQ. ExxonMobil n'a pas répondu à des questions spécifiques quant à savoir si l'entreprise était tenue de signaler l'événement à TCEQ et pourquoi elle ne l'a pas fait. "Nous opérons dans le cadre d'un système de réglementation étatique et fédéral agressif et signalons les émissions à l'US EPA et au TCEQ de manière cohérente et opportune conformément à toutes les lois, réglementations et permis", a déclaré un porte-parole.

C'est un exemple de la sous-déclaration qui peut avoir lieu. L'ensemble de données sur les émissions est seulement aussi bon que les données déclarées par l'industrie, et les défenseurs de l'environnement disent que les entreprises trouvent souvent des moyens de minimiser leurs émissions.

"Ce que vous voyez [dans les données] n'est pas tout", a déclaré Carman, l'ancien enquêteur du TCEQ. "Il peut y avoir de mauvais événements dans les usines dont ils ne sont même pas au courant."

Note de l'éditeur : Earthjustice est un annonceur de Grist. Les annonceurs n'ont aucun rôle dans les décisions éditoriales de Grist. Cette histoire a été mise à jour avec le nouveau nom de l'association communautaire du quartier Charlton-Pollard.

À l'aide de demandes d'enregistrements publics, Grist a reçu des ensembles de données brutes d'événements d'émissions excédentaires signalés entre 2001 et 2022 par les agences d'État compétentes. Pour nous assurer que les événements de pollution disparates étaient comparables en termes d'échelle, nous avons utilisé un ensemble de données de densité de l'EPA pour convertir tous les événements d'émissions signalés en livres. Ensuite, nous avons calculé des statistiques descriptives, y compris l'ampleur des émissions cumulées et une moyenne mobile sur trois ans des rejets.

Pour évaluer l'impact des phénomènes météorologiques extrêmes sur les événements en question, nous avons adopté deux approches. Tout d'abord, nous avons traité numériquement les commentaires des installations pour chaque événement, en marquant automatiquement les cas dans lesquels les entreprises ont explicitement noté que les événements météorologiques extrêmes (comme les ouragans et les inondations) étaient responsables. Deuxièmement, en fusionnant spatialement dans un ensemble de données de la National Oceanic and Atmospheric Administration sur les trajectoires des ouragans et des tempêtes tropicales de la même période, nous avons étiqueté les événements d'émissions excédentaires qui se sont produits dans la semaine (± 3 jours) et à 25 milles d'une tempête donnée. Nos événements liés aux conditions météorologiques les plus fiables étaient ceux qui se situaient dans cette fenêtre et qui ont été signalés comme liés aux conditions météorologiques par les installations.

Avec cet ensemble de données en main, nous avons construit une série de modèles statistiques pour estimer les effets marginaux des conditions météorologiques extrêmes sur l'ampleur des événements d'émissions excédentaires. Plus précisément, en fixant les effets au niveau de l'installation et à l'année de rejet, nous avons pu modéliser plus précisément les effets moyens des variables météorologiques (vitesse du vent, précipitations cumulées et présence de conditions météorologiques extrêmes) sur les événements dans l'ensemble des installations, toutes choses égales par ailleurs. . Nous avons construit des modèles distincts pour le bassin permien et la côte du golfe, ainsi que des modèles combinés à l'échelle de l'État qui contrôlaient les caractéristiques uniques du permien en incluant l'emplacement d'une installation donnée dans un comté permien comme variable indicatrice.

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