Les contaminants chimiques

L’utilisation exponentielle de produits chimiques génère sur le plan mondial des coûts de plus en plus élevés en matière de santé et de pollution. Un rapport du Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE) de 2012 sur l’impact des substances chimiques a estimé à 236 milliards de dollars le coût économique de la mauvaise gestion des produits chimiques (de la production au traitement des déchets).

Sur le plan européen, une réglementation a été mise en place en 2007 afin de sécuriser la fabrication  et l’utilisation de ces substances chimiques dans l’industrie européenne : on parle de la réglementation REACH (Registration, Evaluation, Autorisation and Restriction of Chemicals). L’Agence européenne des produits chimiques (ECHA), créée par la Commission Européenne, veille à la mise en œuvre de ce règlement. Sur les 140 000 produits chimiques commercialisés et répertoriés par cette agence, 30 000 sont soumis à la réglementation REACH.

Une diversification des contaminants chimiques

Depuis 20 ans, les sources de contamination chimique se sont diversifiées. Les contaminants historiques tels les métaux lourds (plomb, cadmium et mercure), les composés organiques persistants (liquides visqueux insolubles et odorants), les munitions (gaz moutarde, phosphore incendiaire) et les déchets radioactifs ont laissé progressivement la place à des contaminants émergents. Et ils sont nombreux : nanoparticules, microplastiques, produits pharmaceutiques (antibiotiques et drogues illicites), produits d’hygiènes, produits phytosanitaires, biocides, additifs alimentaires, peintures, perturbateurs endocriniens, etc.

La contamination chimique tend donc à s’accentuer. En cause, l’évolution de la production chimique industrielle et des pratiques agricoles, ainsi que l’augmentation des rejets pharmaceutiques et domestiques.

La bioaccumulation dans les océans

L’ensemble des contaminants chimiques atteint le milieu marin en transitant par les voies fluviales, les vents, les pluies ou en étant directement rejeté dans les océans. Certains sont également transportés via l’atmosphère à des distances très éloignées de leur source d’émission. Les contaminants chimiques s’ajoutent ainsi aux multiples polluants issus des activités humaines qui exercent une pression spatiale et temporelle à l’échelle du globe.

Bien qu’inférieure à celle rencontrée dans les zones côtières, la contamination des zones situées au large est réelle. On peut notamment citer :

• hydrocarbures autour des plates-formes pétrolières en mer du Nord,
• pesticides sur les grandes voies de circulation des navires de commerce en mer du Nord,
• composés aromatiques absorbés par des amphipodes vivant à 11 000 m de profondeur dans la fosse des Mariannes, dans l’océan Pacifique, etc.

Les contaminants chimiques présents dans l’eau de mer ou le sédiment pénètrent dans les organismes via la chaîne alimentaire ou le simple contact. Ils évoluent du bas vers le haut de la chaîne trophique par bioaccumulation et biotransformation dans les tissus et organes des organismes vivants. Une contamination durant l’ensemble du cycle de vie induit des altérations cellulaires et porte atteinte à l’ADN. Ces effets précoces peuvent ensuite provoquer à termes l’altération fonctionnelle des grandes fonctions physiologiques : la reproduction, la croissance et les défenses immunitaires.

Tous les organismes de la chaîne trophique sont concernés : les pesticides perturbent par exemple les mécanismes de photosynthèse des microalgues, les perturbateurs endocriniens provoquent l’apparition de cancers chez les poissons, le mercure expose l’ours polaire à des lésions hépatiques et rénales, etc.

Les stratégies de biosurveillance

Pour connaître l’étendue de la contamination chimique subie par les organismes vivants et les risques pour l’environnement, des stratégies de biosurveillance ont été définies. Elles impliquent des mesures scientifiques et sont indissociables d’une connaissance à la fois des espèces et de la typologie des sites.

Les chercheurs doivent en effet faire face à plusieurs défis, dont :

• la sélection de substances prioritaires,
• le choix de sites d’intérêts tels les zones côtières et estuariennes, les zones polaires et les zones des grands fonds,
• l’estimation des traces de contaminants chimiques émergents dans la colonne d’eau, le sédiment et le biote, ainsi que leurs effets biologiques et leur transfert dans la chaîne trophique.

L’évolution des méthodes de surveillance depuis trente ans permet de combiner des processus de « priorisation » de substances, des analyses chimiques de certains contaminants émergents et des évaluations des effets sur les habitats naturels. Cette méthodologie se doit d’être évolutive pour répondre aux enjeux d’une contamination chimique croissante et composée de substances de plus en plus diversifiée.