Fukushima : les conséquences environnementales

par Henri Métivier - SPS n° 298, octobre 2011

Si l’aspect sanitaire pour Fukushima peut être considéré comme probablement assez faible, il n’en est rien pour l’agriculture et l’environnement. Grâce aux nombreuses études faites, tant en laboratoire que sur le terrain, l’accident de Tchernobyl a permis d’améliorer nos connaissances sur les conséquences environnementales d’un accident nucléaire grave et sur l’efficacité des contre-mesures. Les leçons tirées ont permis de mettre en place des protocoles d’actions dans de nombreux pays « nucléarisés ».

Aujourd’hui, les radionucléides les plus importants en termes d’impact environnemental restent à Tchernobyl le Césium-137 et le Strontium-90. À Fukushima, il semble aujourd’hui que le problème majeur sera lié au seul Césium-137.

Les particules déposées sur les sols migrent lentement en profondeur et seront plus tard au contact des racines. Le transfert aux plantes est donc, lors de la première période, essentiellement foliaire, ensuite il sera racinaire. Le premier transfert est plus élevé que le second, c’est pourquoi la contamination des plantes est maximale l’année de l’accident. Le transfert foliaire dépend essentiellement du stade de développement de la plante. La première récolte suivant le dépôt peut avoir été contaminée par les deux modes de transfert ; la seconde ne le sera que par le transfert racinaire. Pour les fruits, la contamination dépend également du type de production fruitière et de la période de croissance des fruits.

En France par exemple, la contamination fin avril début mai, n’a pas conduit après l’accident de Tchernobyl à une contamination des céréales, la floraison et la germination n’ayant pas commencé.

Pour les vins français, qui préoccupent beaucoup de nos concitoyens, les vignes, comme les arbres fruitiers n’avaient encore que quelques feuilles lors des dépôts (transfert foliaire faible). La période de l’accident est donc très importante. En général, les grains sont toujours moins contaminés que la rafle. Mais c’est pendant la vinification du vin rouge, lorsque le jus et les rafles macèrent ensemble que le césium est transféré au vin, ceci explique que la contamination des vins blancs est toujours inférieure à celle des vins rouges.

Pour le Japon, il existe peu de données concernant le transfert de contamination dans les rizières.

Les mesures à prendre en zone habitée

La contamination en milieu urbain dépend essentiellement des conditions météorologiques. Le dépôt par voie sèche (par sédimentation des particules) pollue plus les arbres, les arbustes, les pelouses et les toits. La pluie et les activités humaines conditionneront la décontamination.

L’accident de Tchernobyl a montré que la contamination des sols et des surfaces dans les villes et villages, comme les toits, les murs et les revêtements routiers, n’est pas négligeable. Elle entraîne une irradiation gamma. Une contremesure efficace consiste à retirer la couche supérieure du sol et à nettoyer toutes les surfaces construites. L’asphalte et le bitume se sont décontaminés rapidement. Un lavage régulier enlève les poussières encore contaminées. Le nettoyage des rues a été largement utilisé dans la ville de Kiev. Dans les villes, l’arrachage des arbres et des arbustes des jardins publics est une mesure efficace.

Pour les maisons, la dose d’irradiation est essentiellement due au dépôt sur les toits, mais également sur les murs. Les techniques de décontamination sont différemment efficaces selon la nature des matériaux, mais elle engendre un autre problème, celui du traitement des effluents des produits contaminés. Le remplacement des toits peut être une solution extrême. Selon les techniques utilisées, la réduction des doses a été évaluée à un facteur 1,5 à 15. En plus de la relative efficacité de ces techniques, le principal facteur limitant est leur coût.

Après l’accident de Tchernobyl, on estime que ces techniques ont réduit la dose d’irradiation de 10 à 20 % pour les adultes et d’environ 30 % pour les enfants fréquentant les jardins d’enfants et les écoles maternelles. Depuis 1990, la décontamination de larges surfaces a été abandonnée dans les territoires contaminés.

Dans les zones agricoles

L’objectif est de ramener la contamination des denrées produites à des niveaux inférieurs aux niveaux d’action (niveau de contamination entraî- nant une action de protection). Après l’accident de Tchernobyl, et durant les tout premiers jours, 50 000 vaches, 13 000 porcs, 3 300 chèvres et 700 chevaux ont été évacués, avec les habitants, de la zone d’exclusion de 30 km. Dans cette même zone, plus de 20 000 animaux domestiques ont été tués et enterrés, car ne pouvant être évacués. Devant l’impossibilité d’estimer rapidement et correctement la contamination, il a été procédé à l’abattage de 95 500 vaches et 23 000 porcs de mai à juillet 2006 dans les territoires contaminés, produisant d’énormes quantités de déchets.

Pour les animaux contaminés par du Césium-137, la meilleure technique consiste à les nourrir avec une alimentation non contaminée, pendant deux mois avant l’abattage. Malheureusement l’absence d’une telle alimentation pendant la période de croissance de la végétation (période de l’accident) a rendu cette technique quasi inefficace.

Sur la base de mesures effectuées entre mai et juillet 1986, environ 130 000 ha ont été initialement exclus de la production agricole en Biélorussie, 17 300 en Russie et 57 000 en Ukraine.

Quelques pays d’Europe ont pris des mesures sur le plan agricole, en plus des limites imposées à l’importation. La Suède a interdit le libre pâturage des vaches dans les zones ou la contamination était supérieure à 10 kBq/m2 pour l’Iode-131 et 3 kBq/m2 pour le Césium-137. Elle a procédé à des labourages profonds et a limité le fauchage de prairies contaminées. La Norvège a détruit toutes les denrées contaminées à plus de 600 Bq/kg. En Allemagne, on a d’abord pensé à différer la consommation de lait contaminé en le destinant à l’alimentation porcine, mais finalement ceci n’a pas été fait.

Fin 1986, 80 % des productions agricoles provenant des régions les plus contaminées étaient au dessus des niveaux d’intervention. En 1987, l’objectif principal a été la diminution de la contamination en Césium-137 du lait et de la viande. La culture de la pomme de terre et de légumes racinaires a été intensifiée car contenant moins de Césium-137. En 1988, la contamination des céréales repassait en dessous des niveaux d’intervention. En 1991, moins de 0,1 % des céréales dans les trois républiques restaient en dessus de 370 Bq/kg. (niveau d’action).

Avec le temps, les trois Républiques ont abaissé leur niveau d’intervention, ce qui a conduit à augmenter artificiellement la quantité de denrées dépassant ces niveaux1. Cette augmentation n’a pas été seulement liée à l’abaissement de ces niveaux d’intervention mais aussi au fait que les contremesures ont été abandonnées en Russie après 1997. En Biélorussie et en Ukraine, la baisse de quantités de viande contaminée est liée à une surveillance avant abattage.

L’efficacité des contre-mesures a été importante entre 1986 et 1992 mais des contraintes financières ont conduit en 1990 à l’abandon de leur application.

Les sols

Lors des premières années, c’est l’utilisation d’engrais qui a été favorisée dans des zones où l’on a pratiqué la culture de légumes et céréales. Dans les zones à fourrage et dans les pâturages, l’efficacité dépend fortement des propriétés des sols et de la nature des prairies. Les sols acides furent chaulés. Aujourd’hui, l’emploi d’engrais est limité par leur coût.

Les bénéfices liés à l’utilisation des engrais ont été estimés à un facteur allant de 2 à 4 pour les sols pauvres et sableux, et de 3 à 6 pour les sols plus riches en matière organique, auquel il faut ajouter un facteur allant de 2 à 3 lié à la dilution par labourage. Malgré ces contre-mesures, 20 % des pâturages et du foin restaient au dessus du niveau d’action en 2000, dans les zones les plus affectées. La concentration en Césium-137 dans le foin variait entre 650 à 66 000 Bq/kg de poids sec.

Changement de cultures

Toutes les plantes ne captent pas le césium au même taux. Les lupins, les pois, le sarrasin et le trèfle capturent de grandes quantités de césium, c’est pourquoi ils furent exclus des espèces cultivées.

En Biélorussie, on a favorisé la culture de colza pour la production d’huile et du tourteau pour l’alimentation du bétail. Certaines espèces de colza, captent 2 à 3 fois moins de Césium-137 et Strontium-90 que la plupart des végétaux. De plus, en fin de culture, l’ajout d’engrais potassés diminue encore d’un facteur 2 le transfert de Césium. Ainsi, la culture du colza a été multipliée par 4 dans ces zones.

Pour les forêts, la principale contre-mesure a été la restriction des activités forestières : accès à la nourriture et utilisation du bois de chauffage.

L’eau

Enfin, malgré les craintes des populations et des scientifiques, la contamination des eaux du Dniepr est restée faible. C’est pourquoi les quelques contre-mesures prises (restrictions de consommation) ont été vite abandonnées. Des restrictions de consommation du poisson d’eau douce ont été prises en Scandinavie et en Allemagne. Pour ce que l’on appelle des lacs fermés, ces restrictions perdurent encore. Pour le milieu marin, aucune contre-mesure n’est justifiée et n’a été prise.

1 Aujourd’hui, le niveau de référence du Codex Alimentarus est de 1000 Bq/kg pour le commerce international de la nourriture.

Mis en ligne le 20 mars 2012
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