POLLUTION

pollution

La pollution de l'air, des sols et des eaux constitue depuis
plusieurs décennies une cause majeure de la crise globale
de l'environnement. La lutte contre ce fléau implique une
révision radicale des méthodes de production industrielle et
de consommation actuelles.

n. f. Dégradation de l'environnement par des agents chimiques,
physiques ou biologiques qui en détruisent l' équilibre, nuisant ainsi
à l'homme, aux espèces naturelles et de façon plus générale à la
santé des écosystèmes.

Qu'entend-on par " pollution " ?

Ce vocable, d'emploi devenu banal de nos jours, est pris à des
sens fort divers par le profane. Il est de la sorte non seulement
galvaudé, mais trop souvent utilisé pour désigner de nombreuses
conséquences des activités humaines produisant des désordres
é cologiques graves dans l'environnement, qui ne correspondent
toutefois pas toujours à des pollutions dans l'acception stricte du
terme. Ainsi, le bruit et l'enlaidissement de la nature par un
urbanisme dit sauvage sont dénommés à tort pollution sonore ou
esthétique et correspondent en fait à des nuisances .

Il n'existe certes aucune confusion quand ce terme est employé
pour désigner la contamination de l'environnement par
d'innombrables substances toxiques pour l'homme. En revanche,
son usage paraît moins évident lorsqu'il s'applique à la dispersion
dans la biosphère d' éléments ou de composés chimiques n'ayant
aucune toxicité, voire parfois nécessaires aux êtres vivants.

Cependant, l'accroissement exagéré de leur concentration dans
l'air, les sols ou les eaux peut engendrer de graves désordres dans
les écosystèmes, parfois même dans toute l' écosphère. Un des
exemples les plus remarquables en est donné par les CFC
(chlorofluorocarbures). Ces composés, chimiquement inertes,
donc non toxiques, atteignent la stratosphère où ils dégradent la
couche d'ozone.

Parmi les composés d'éléments biogènes figurent divers polluants
majeurs, à l'heure actuelle, comme le gaz carbonique (CO2). Sa
concentration dans l'atmosphère, due aux rejets des combustions,
atteint une telle valeur qu'elle accroît l'effet de serre et pourrait
provoquer de désastreuses modifications climatiques au cours du
XXI e siècle.

Historique

Les premières pollutions étaient de nature microbiologique, par
suite du rejet des eaux usées et de l'accumulation des ordures
ménagères dans les rues des premières cités, au début du
néolithique.

Au cours de la période historique, les causes de pollution se sont
progressivement multipliées tandis que croissaient sans cesse les
quantités déversées dans l'environnement. Dès 1382, un édit de
Charles VI interdisait à Paris l'émission de fumées nauséabondes
et malodorantes. Plus tard, à la fin du XVIIIe siècle, la Tamise
é tait déjà devenue, en période d'étiage, un véritable cloaque en
aval de Londres.

Toutefois, ce n'est qu'avec le développement de la civilisation
technologique moderne, depuis le milieu du XIXe siècle, que les
problèmes de pollution prennent des proportions préoccupantes,
affectant des régions de plus en plus étendues d'Europe et
d'Amérique du Nord, en raison de l'utilisation du charbon comme
combustible et du rejet de quantités croissantes d'effluents
industriels toxiques dans les eaux fluviales et côtières.

Au cours du XXe siècle, la croissance exponentielle de la
consommation des combustibles fossiles est la cause d'une
considérable pollution de l'air qui menace la santé des populations
urbaines. Ainsi, le grand smog (composé de smoke et de fog : "
brouillard-fumée ") de Londres, en décembre 1953, provoque en
quelques jours la mort de plus de 4 000 personnes.

Par ailleurs, la fabrication d'un nombre immense de substances
chimiques par l'industrie, dont certaines très toxiques, est à
l'origine d'importantes pollutions " ponctuelles " ou diffuses. La
métallurgie, stimulée par la croissance explosive des industries
mécaniques et de l'électronique, joue aujourd'hui un rôle important
dans la pollution de l'environnement en rejetant dans l'air et (ou)
les eaux des métaux très toxiques : arsenic, chrome, cadmium,
mercure, mais aussi gallium, europium et divers autres éléments
dont l'usage s'est récemment développé.

En outre, l'utilisation des engrais chimiques et des pesticides en
agriculture contamine en permanence d'immenses surfaces,
couvrant plus de 15 millions de km2 à l'échelle globale. Les
cultures, certains pâturages, des forêts et, de plus en plus, les eaux
continentales, sont affectés par ce type de pollution.

Enfin, depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale, une autre
menace potentielle de pollution radioactive de l'environnement est
apparue avec le nucléaire , surtout par suite du spectaculaire
développement des usages pacifiques de ce type d'énergie.

Principales causes de pollution

Donner une classification des pollutions présente toujours un
aspect arbitraire, plusieurs critères pouvant être utilisés. On peut
se fonder sur les grandes causes de pollution, sur le type de milieu
pollué, ou encore sur la nature chimique des substances
répandues. Il est également possible de combiner la nature de
l'agent polluant et le type de milieu contaminé de façon
prépondérante.

On peut regrouper, selon trois principales catégories, les
innombrables sources de pollution découlant des diverses activités
humaines : la production et l'utilisation de l' énergie, les industries -
essentiellement chimiques et métallurgiques -, enfin l'agriculture
moderne dite " industrielle " et, en aval, le secteur de
l'agroalimentaire.

La production et l'utilisation de l'énergie.

Elles représentent, à l'heure actuelle, la principale source de
pollution atmosphérique et une importante cause de pollution des
sols et des eaux. La stratégie énergétique des pays développés
repose, aujourd'hui encore, sur l'usage des combustibles fossiles.
En 1995, la consommation de charbon, de pétrole et de gaz
naturel a été de l'ordre de 11 milliards de tonnes d' équivalent
charbon (tec) sur un total de 12,5 milliards de tec pour l'ensemble
du monde. Ces combustions sont la cause de gigantesques rejets
d'agents polluants dans l'atmosphère. Cet usage provoque en
outre d'innombrables autres pollutions, depuis l'extraction jusqu'à
l' élimination des déchets engendrés, telles les cendres de
chaufferies renfermant de nombreux éléments toxiques, dont du
vanadium ou des actinides.

Le pétrole constitue, par exemple, une cause catastrophique de
pollution des eaux marines et littorales à partir du stade de
l'extraction par des puits off shore. Ainsi, il s'est produit de
nombreux accidents sur les têtes de puits sous-marins. Celui
d'Ixtoc one, en 1979, dans le golfe du Mexique, provoqua le rejet
en quelques mois de plus de 500 000 t de pétrole dans la mer des
Caraïbes. Les naufrages de tankers sont à l'origine de fréquentes
marées noires ; au cours de la plus grande d'entre elles, due au
naufrage de l'Atlantic Empress, au large du Brésil, furent
déversées 290 000 t de pétrole ! Enfin, le raffinage et l'utilisation
des carburants par les véhicules à moteurs, les chaufferies
domestiques et industrielles constituent une source de
considérables pollutions de l'air et des eaux continentales.

Les combustions produisent de colossales quantités de nombreux
gaz, dont certains peuvent être très toxiques, et de particules : plus
de 20 milliards de tonnes de gaz carbonique (CO2) entrent ainsi
par an dans l'atmosphère, de loin le volume des polluants gazeux
le plus important, ainsi que plusieurs centaines de millions de
tonnes par an d'oxydes de soufre et d'azote .

Le nucléaire.

Elle suscite de sérieuses préoccupations à long terme - hormis le
risque d'accident - par suite du problème des déchets. De nos
jours, malgré l'accident de Tchernobyl, la pollution nucléaire ne
représente qu'une faible cause de pollution industrielle, même dans
le secteur énergétique. Cependant, l'existence de déchets
demeurant radioactifs pendant une très longue période nécessite
une gestion à très long terme et exige une vigilance accrue.

Les industries.

Les industries, en particulier métallurgiques et chimiques, sont
aussi une source majeure de pollution, non seulement au niveau
des usines mais aussi à celui de l'utilisation des substances
produites, qui sont à l'origine d'innombrables pollutions diffuses.
Plus de 100 000 molécules organiques de synthèse constituant
autant d'espèces chimiques différentes sont commercialisées de
nos jours à l' échelle mondiale. En outre, plus d'un millier de
substances nouvelles sont mises chaque année sur le marché sans
que n'ait été réalisée une étude permettant d'évaluer de façon
satisfaisante leur danger potentiel pour l'environnement.

L'agriculture.

L'agriculture moderne, de plus en plus intensive, afin d'obtenir des
rendements maximaux, constitue depuis plusieurs décennies la
cause de considérables pollutions de l'espace rural, par suite de
l'usage de produits chimiques pour les productions végétales et
animales.

Les engrais et pesticides étant répandus sur de vastes surfaces,
ces pollutions sont, par nature même, diffuses. Ainsi, en France,
plusieurs centaines de pesticides sont homologués et dispersés,
souvent à raison de plusieurs traitements par an, sur environ 20
millions d'hectares de terres cultivées et parfois d'herbages. De
même, l'usage d'engrais nitrés, en agriculture, qui excède 300 kg
par hectare et par an dans certains pays, a conduit à une telle
pollution de l'eau qu'elle n'est plus potable en de nombreuses
régions.

Circulation des polluants dans la
biosphère

Bien que les pollutions par les rejets gazeux ou les effluents
liquides puissent donner l'illusion d'un phénomène " localisé ", tel
un émissaire d'égout se déversant dans une rivière, les polluants
rejetés dans l'environnement sont souvent transportés à des
distances considérables de leur point de rejet.

Dans l'atmosphère.

Les tests de bombes A puis H dans l'atmosphère, effectués au
cours des années 1950, ont permis d'observer que les produits
radioactifs introduits dans l'air, pris dans les puissants courants (jet
streams) circulant dans la haute troposphère, pouvaient faire le
tour de la Terre en deux semaines !

Par le jeu combiné des vents, qui assurent les échanges verticaux
et horizontaux des masses d'air, les polluants sont transférés d'un
hémisphère à l'autre et leurs chances d'être transportés à de
grandes distances sont d'autant plus fortes qu'ils sont introduits à
des altitudes plus élevées. Cela est dû au fait que la durée pendant
laquelle les polluants vont demeurer dans l'atmosphère, mesurée
par le temps moyen de séjour, augmente vite quand on s'élève. De
l'ordre de 5 jours vers 3 000 m, ce temps de séjour atteint 45
jours à 10 km et dépasse 3 ans dans la stratosphère vers 30 km
d'altitude.

Outre des gaz et des liquides volatils ou non, des particules,
dénommées à tort " aérosols " par les spécialistes de la pollution
de l'air, sont introduites dans l'atmosphère. Elles sont dites
sédimentables quand elles sont de diamètre supérieur au micron,
et insédimentables lorsqu'elles sont inférieures à celui-ci. Ces
particules ne peuvent revenir au sol que par dissolution ou
entraînement par les précipitations ou encore par accrétion
é lectrostatique. À titre d'exemple, le plomb tétraéthyle, utilisé
comme additif dans certains carburants pour automobiles, est
essentiellement rejeté dans l'air par les gaz échappements sous
forme de particules insédimentables. Cela explique que des
concentrations croissantes ont été décelées dans les glaces du
Groenland, jusqu'à ce que l'on interdise progressivement les "
supers " au plomb.

Dans les eaux.

Ultérieurement, par le jeu du cycle de l'eau, un important transfert
des polluants s'effectue de l'atmosphère vers les sols, les eaux
continentales, puis les mers. Ce phénomène concerne tout autant
les pollutions industrielles que les pollutions diffuses. Les rejets
directs d'effluents pollués urbains et industriels tout comme le jeu
du cycle hydrologique (apports pluviaux et du ruissellement)
expliquent l' état de pollution chronique des cours d'eau.

Dans les régions littorales, les apports telluriques liés au
déversement des eaux polluées amenées par les fleuves au niveau
des zones deltaïques constituent une cause majeure de pollution
de l'océan. On a pu ainsi montrer que les pullulations d'algues
(eaux rouges, jaunes, etc.) observées dans les années 1990 sur les
côtes nord-est des États-Unis ou sur celles d'Europe proviennent
de telles pollutions.

En définitive, le cycle de l'eau introduit la plupart des polluants
produits en milieu terrestre dans les zones littorales marines et
même dans les eaux du large. Il existe donc un paradoxe dans le
comportement de la civilisation moderne qui considère l'océan à la
fois comme une poubelle et comme une source de nourriture.

Passage des polluants dans la biomasse

Les polluants existant dans le milieu récepteur vont ensuite
contaminer les êtres vivants. Ils peuvent ainsi parfois provoquer
d'importantes diminutions des populations des espèces exposées,
soit par mortalité due à des intoxications aiguës, soit, à long terme,
par diminution de la fécondité des individus contaminés.

Les voies d'absorption des polluants sont : chez les plantes,
l'absorption stomatique, la pénétration transfoliaire et l'assimilation
radiculaire (pour les polluants des sols) ; chez les animaux,
l'inhalation, la pénétration transcutanée - ou perbranchiale pour les
espèces aquatiques - et l'ingestion par suite de la contamination
des aliments.

Une bioconcentration des polluants dotés d'une forte stabilité
chimique se produit dans les chaînes alimentaires. Ce phénomène
de bioamplification, bien connu en écotoxicologie, conduit à ce
que la concentration des polluants peu ou non biodégradables
s'élève avec le niveau trophique dans la pyramide écologique,
phénomène fréquent avec divers métaux et de nombreux
composés organiques stables, organochlorés par exemple.

Conséquences écologiques

Sur les populations et les écosystèmes.

Les conséquences biologiques des pollutions dépendent de la
nature chimique des polluants, de leur concentration et de
l'étendue des zones affectées. Elles se traduisent par une profonde
dégradation de la structure des biocœnoses, caractérisée en règle
générale par une diminution de la biodiversité, le polluant
provoquant la raréfaction, voire la disparition de nombreuses
espèces, tandis que d'autres, qui tolèrent mieux le polluant,
deviennent dominantes.

Les polluants agissent initialement sur les individus des espèces les
plus sensibles, qui vont présenter une gradation dans leur réponse
au toxique, allant d'une réduction des performances
physiologiques (croissance, reproduction), jusqu'à des
modifications comportementales, ou même la mort rapide... Il en
résultera une régression des populations des espèces sensibles et,
à l'opposé, une prolifération des espèces tolérantes aux polluants,
car elles prendront l'avantage sur les premières dans la
compétition entre espèces.

L'existence d'espèces bio-indicatrices de pollution est mise à
profit dans la surveillance permanente des polluants dans
l'environnement. Certaines espèces, dites bio-indicateurs négatifs,
c'est-à-dire sensibles aux polluants, vont se raréfier dans un
gradient de pollution croissant ; à l'opposé, les bio-indicateurs dits
positifs, c'est-à-dire les organismes résistants aux polluants,
deviennent dominants en milieu pollué. La diminution, puis la
disparition des espèces sensibles à la pollution va se traduire par
de profondes modifications de la structure et, finalement, du
fonctionnement des écosystèmes pollués, avec pour conséquence
ultime une baisse de leur productivité.

Dans certains cas, les effets de la pollution peuvent même être
perceptibles à l'échelle d'un continent ; ainsi, la pollution
atmosphérique conduit à de véritables catastrophes écologiques.
Les effets conjugués des précipitations acides et des
photo-oxydants gazeux (ozone, peroxy-acétyl nitrate) fournissent
des exemples impressionnants de tels impacts désastreux au
niveau des écosystèmes. Dans certaines zones d'Europe et
d'Amérique du Nord, la pollution de l'air a provoqué le
dépérissement d'immenses surfaces de forêts du fait de la
défoliation des arbres puis de la mort de ces derniers. Dans le
même temps, toute vie animale a disparu des lacs acidifiés par les
précipitations acides.

La pollution des eaux continentales par des matières organiques
fermentescibles et/ou par des sels minéraux nutritifs, pourtant non
toxiques, conduit à de graves désordres écologiques, dont leur
eutrophisation. Lorsqu'un émissaire d'égout pollue une rivière, par
exemple, la flore et la faune propres aux eaux pures disparaissent
alors que les protozoaires , les algues vertes du groupe des
cladophorales, diverses espèces de champignons aquatiques ou
encore des vers de vase du genre Tubifex, par exemple, se
mettent à pulluler.

La pollution des sols et des eaux par l'usage, à vaste échelle, des
insecticides organochlorés a, de même, provoqué entre 1950 et
1980 de véritables désastres écotoxicologiques. Elle s'est en
particulier traduite par la contamination des chaînes alimentaires
de nombreuses espèces d'oiseaux rapaces ou piscivores qui ont
é té conduites aux franges de l'extinction. La raréfaction des
populations contaminées résultait d'une stérilisation partielle ou
totale des populations d'oiseaux exposées, les femelles pondant
moins d' œufs et ces derniers étant fragilisés par un amincissement
de la coquille.

Nous citerons la pollution de l'océan par le pétrole , comme
dernier exemple des graves perturbations provoquées dans les
é cosystèmes. Les marées noires sont la cause de véritables
désastres dans les populations d'algues, d' invertébrés et de
vertébrés marins littoraux, sans omettre les oiseaux de mer, dont
les victimes sont parfois très nombreuses.

À une échelle globale.

Certaines pollutions agissent sur divers cycles biogéochimiques,
tels ceux du carbone, du soufre ou de l'azote, qui sont aujourd'hui
affectés à une échelle planétaire . La pollution de l'air par les
combustions, par exemple, perturbe non seulement les trois cycles
précités, mais également celui de nombreux éléments traces. Ainsi,
le mercure, rejeté dans l' atmosphère par l'usage du charbon ou
du fioul, constitue aujourd'hui la première cause de perturbation
du cycle de cet élément au niveau global résultant de l'action de
l'homme. Par ailleurs, l'usage des engrais chimiques en agriculture
bouleverse, sur de vastes surfaces continentales, les cycles de
l'azote et du phosphore.

Le cas des perturbations de cycle de carbone par introduction de
volumes colossaux de CO 2 dans l'atmosphère, du fait de l'usage
des combustibles fossiles, est de plus en plus inquiétant.
L'incessante augmentation de la concentration dans l'air de ce gaz
pourrait doubler d'ici le milieu du XXI e siècle, passant de 360 à
720 parties par million. Compte tenu de l'accroissement en CH4
et en NO2, autres gaz de serre, le réchauffement présomptif
pourrait conduire à un bouleversement climatique au cours du
XXIe siècle.

La pollution de la stratosphère par certains composés
organohalogénés, tels les CFC - qui sont en outre des gaz de
serre - détruit l'ozone dont la couche diminue. La conséquence en
est un accroissement à venir du rayonnement ultraviolet à la
surface terrestre, dont les conséquences pourraient être
redoutables.

Sur la santé humaine.

La contamination des aliments par des résidus de nombreuses
substances mutagènes et cancérogènes est devenue un sujet
majeur d' inquiétude pour les responsables de l'hygiène publique.
L'existence de phénomènes de bioamplification rend
particulièrement préoccupante l'absorption de certains polluants.

La consommation des poissons lacustres de bien des régions des
É tats-Unis a été interdite à cause de la contamination de leurs
réseaux trophiques par divers polluants toxiques persistants, tels le
DDT, le PCB (polychlorobiphényle) ou les dioxines.

Plus dramatique fut le cas de la maladie de Minamata, résultant
des rejets de mercure dans la mer du Japon par une usine de
PCV (polychlorovinyle). Celle-ci se manifesta à partir de 1953 du
fait de la bioamplification de cet élément dans les chaînes
trophiques des animaux marins servant de nourriture aux
populations riveraines de pêcheurs. Elle provoqua la mort
d'environ 300 personnes et l' invalidité de plusieurs milliers
d'autres...

Tabagisme exclu, la pollution de l'air urbain provoque un
accroissement significatif de l'incidence de la bronchite chronique
et des cancers des voies respiratoires dans les pays industrialisés.

Dans le cas de la pollution radioactive, on a pu, par exemple,
observer un tel phénomène dans des écosystèmes aquatiques.
Ainsi, par suite des rejets de l'usine nucléaire de Hanford, le
phosphore 32 a pu s'accumuler dans les poissons de la rivière
Columbia aux États-Unis, y atteignant des concentrations
supérieures aux CMA (concentrations maximales admissibles)
admises dans l'alimentation humaine.

La lutte contre les pollutions

Depuis le début des années 1970, la gravité du problème des
pollutions a conduit les pouvoirs publics des pays développés à
prendre diverses mesures fiscales et réglementaires pour lutter
contre ces dernières. Jusqu'à présent, la lutte a surtout consisté en
la mise au point de méthodes physico-chimiques ou biologiques
permettant d'épurer les milieux contaminés. En même temps,
é taient prises des mesures d'interdiction d'usage des familles
chimiques les plus redoutables : DDT et autres composés
organochlorés persistants, amiante, CFC bannis d'usage depuis la
convention de Montréal protégeant la couche d'ozone, etc.

Cependant, ces mesures sont insuffisantes pour apporter une
solution définitive au fléau. À l'heure actuelle, il s'imposerait de
détruire chimiquement les déchets industriels les plus redoutables,
de développer le recyclage à vaste échelle, les pollutions étant
souvent produites par un rejet dans l'environnement de métaux et
autres matières premières toxiques indispensables à l' économie.

Enfin, il faudrait repenser complètement les processus de
production afin d'économiser le plus possible l'énergie et l'eau, ce
qui minimiserait les rejets d'effluents gazeux et liquides, de
travailler plutôt en circuit fermé dans les industries polluantes et,
de façon plus générale, de concevoir les produits manufacturés - y
compris les automobiles, par exemple - en fonction du recyclage
quand ils deviennent hors d'usage.

Par ailleurs, seul le développement d'une agriculture soucieuse de
la pérennité des sols et de la qualité des eaux continentales,
réduisant donc l'usage de produits chimiques à son minimum,
permettrait de contrôler les redoutables pollutions diffuses qui
affectent l'espace rural.