Les lichens intégrateurs de tritium et de carbone 14

Résumé paru dans ACROnique du nucléaire n°67, décembre 2004


L’ACRO a collaboré à une étude pilotée par l’observatoire mycologique sur les potentialités des lichens comme bio-indicateurs pour l’étude de la concentration atmosphérique en tritium et carbone 14. Ces travaux ont fait l’objet de publications scientifiques dans des revues internationales.
Nous présentons ici un résumé de ces études et vous pouvez télécharger un article en français plus conséquent sur ce sujet avec tous les tableaux de résultats :Les lichens intégrateurs de tritium et de carbone 14, article complet par Olivier Daillant.


L’hydrogène et le carbone sont deux principaux constituants de la matière vivante. L’hydrogène et le carbone radioactifs sont donc des éléments importants à prendre en compte en terme de santé publique. Ces deux radio-éléments existent dans la nature, mais sont aussi rejetés par les installations nucléaires. Les lichens qui sont connus comme bio-indicateurs pour de nombreux polluants, pourraient être aussi intéressants pour évaluer l’impact des rejets atmosphériques car ils ne sont pas en contact avec le sol.

Les sites concernés par cette étude sont l’usine de La Hague, le centre militaire de Valduc et la centrale nucléaire du Bugey dans l’Ain. Par ailleurs, des prélèvements ont été faits en Bourgogne, dans le Morvan et à Vienne en Autriche, loin de toute installation nucléaire.

Le Tritium
Isotope radioactif de l’hydrogène avec une demi-vie de 12,3 ans, le tritium est présent dans l’environnement sous forme d’hydrogène tritié (HT), d’eau tritiée (HTO) ou liés à des atomes de carbone, on parle alors de tritium organiquement liés (OBT). Dans ce dernier cas, le tritium n’est pas facilement échangeable, contrairement aux deux autres cas.
Le tritium est produit dans la haute atmosphère par le rayonnement cosmique auquel s’ajoutent les retombées des essais nucléaires atmosphériques. Mais, ce qui domine, ce sont les rejets des installations nucléaires.

Le carbone 14
Il est aussi créé par les rayonnements cosmiques dans la haute atmosphère. Avec une demi-vie de 5730 ans, il est connu pour son utilisation en datation. En Suisse (Site de l’autorité sanitaire suisse : www.suer.ch) et en Allemagne, il est considéré comme l’élément entraînant l’exposition principale des populations riveraines des centrales nucléaires. On le retrouve aussi dans les rejets de l’usine de retraitement de La Hague.

Le tritium et le carbone 14 sont tous les deux des émetteurs bêta purs, ce qui signifie que leur détection nécessite un protocole complexe. Les mesures ont été faites en Autriche et en Allemagne.

Résultats
Pour le carbone 14, les résultats sont généralement donnés en comparaison avec la teneur habituelle en carbone 14 naturel afin de pouvoir détecter une pollution éventuelle. Quant au tritium, seule la partie organiquement liée est mesurée ici. Les résultats peuvent être exprimés par rapport à la masse de matière sèche, comme  on le fait généralement pour les autres éléments ou en becquerel par litre d’eau issue de la combustion. Dans ce cas, on est plus près des méthodes d’analyses. A noter que la concentration en tritium naturel dans les eaux n’est que de quelques becquerels par litre.

Les résultats des analyses sont présentés dans le document complet.

Commentaires
Aux abords de la centrale du Bugey, la contamination en tritium est légèrement supérieure au bruit de fond naturel. A La Hague, elle peut atteindre 5 à 8 fois ce bruit de fond. Mais c’est à Valduc que les concentrations sont les plus élevées. Cela s’explique par les activités militaires qui provoquent d’importants rejets en tritium. Mais les concentrations obtenues ne peuvent être dues uniquement aux rejets récents. Les lichens ont intégrés du tritium beaucoup plus ancien correspondant à des rejets historiques qui ont dû être très importants. En effet, la période biologique d’élimination du tritium dans les lichens est de l’ordre d’un an. Ce résultat a été obtenu en transplantant des lichens de Valduc vers une zone a priori non influencée par des rejets tritiés. Cela signifie que les concentrations en tritium dans les autres végétaux ont dû être aussi très élevées par le passé. Pour ce qui est du carbone 14 trouvé dans les lichens à La Hague, les niveaux obtenus correspondent à ceux généralement mesurés dans les autres végétaux.

Conclusion
Cette étude montre l’intérêt des lichens comme bio-indicateur de la contamination atmosphérique en tritium et carbone 14. Comparés à la plupart des autre végétaux, ils présentent plusieurs avantages : une activité continue presque tout au long de l’année et un métabolisme lent permettant une intégration à long terme. De plus, si les lichens sont soigneusement choisis, ils ne sont pas concernés par un éventuel transfert sol-lichen.

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