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N°163/164
II) ELEMENTS D'INFORMATION
SUR LA CONTAMINATION EN FRANCE
page 15 à 21 du rapport IPSN mai 1997

     En 1995, l'IPSN avait mis en évidence la persistance de taches de contamination dans le Mercantour. Fin 1996, l'attention s'est portée sur une zone de contamination dans les Vosges.
     L'arrivée début mai 1986 par le nord-est et le sud-est de la France des masses d'air contaminées s'est traduit par un gradient décroissant d'est en ouest des concentrations dans l'atmosphère, notamment dans les premiers jours après l'accident. L'apparition de pluies localisées et abondantes début mai 1986 a contribué à une contamination des sols plus significative des régions situées les plus à l'est, et, à l'intérieur de celles-ci, des zones les plus arrosées.		 Les prélèvements régulièrement effectués par l'IPSN dans l'environnement sont réalisés dans le cadre de ses programmes et des collaborations ou prestations qu'il mène avec de nombreux partenaires français (exploitants, ministères, CNRS, ...) ou étrangers (CE notamment). Ils donnent lieu à des mesures radioactives très sensibles dont la finalité est la compréhension des processus qui régissent le comportement des radionucléides dans la biosphère.  

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Comment savoir si un échantillon prélevé dans l'environnement a été marqué par Tchernobyl ?
    Une des caractéristiques des rejets survenus est le rapport entre les rejets de deux isotopes radioactifs de périodes longues, le césium 137 (T=30 ans) et le césium 134 (T=2,06 ans).
    En mai 1986, l'origine d'une contamination en relation avec Tchernobyl était indiscutable dès lors que la mesure d'un échantillon quelconque issu de l'environnement montrait entre les deux isotopes du césium un rapport de concentrations égal à 2,1.
    Au 26 avril         86     87     88     89     90     91     92     93     94     95     96     97
    137Cs/134Cs    2.1    2.9    3.9    5.3    7.3    10    13.6  18.5  25.3  34.5  47.1   65.2
    Si dans un échantillon prélevé en fin avril 1986, le rapport 137Cs/134Cs était supérieur à 2,1, la présence d'un césium 137 d'origine plus ancienne était certaine: par exemple il existe encore dans les sols du césium 137 qui provient des retombées des anciennes explosions atomiques aériennes. Un rapport de 4,2 mesuré en avril 1986 sur un prélèvement signifiait que la concentration en césium 137 double de celle attendue de Tchernobyl provenait à parts égales de cet accident et des retombées antérieures.

Les niveaux de contamination par le césium 137 dans l'air

    En 1996, l'IPSN a mesuré une concentration annuelle moyenne en césium 137 de 0,8 microbecquerel par mètre cube d'air dans les aérosols atmosphériques en France métropolitaine, soit le plus bas niveau enregistré dans l'atmosphère française depuis 35 ans.
    Ce fait permet d'établir deux constats.
    On assiste aujourd'hui à un épuisement du stock de césium atmosphérique qui a été injecté dans la haute atmosphère de l'hémisphère nord par les essais aériens d'engins nucléaires (entre 1949 et 1980), puis dans la basse atmosphère par les rejets de l'accident de Tchernobyl.
    La source principale du césium présent dans l'air que nous respirons est maintenant la remise en suspension des particules déposées sur les sols qui proviennent pour la plus grande partie des retombées de Tchernobyl.


Variation annuelle du césium 137 entre 1990 et 1996 dans l'atmosphère en France

Milieu agricole:
contamination des sols cultivés, des sols non cultivés et des produits agricoles en France en 1996

Les sols cultivés (0-30 cm)
     Des valeurs de l'ordre de 30 Bq.kg-1 sec sont obtenues dans la haute vallée du Rhône et à Fessenheim et de l'ordre de 10 Bq.kg-1 sec dans le reste du territoire.
     Le césium 137 est présent dans soixante cinq sols prélevés dans dix-neuf sites français et le césium 134 seulement dans huit. L'analyse des résultats obtenus permet de comparer l'impact des retombées de l'accident à l'Est et à l'Ouest du territoire métropolitain.

Les sols non cultivés (0-20 cm)
     Pour une dizaine de localisations, les résultats confirment le zonage précèdent. 
Dans la zone la plus influencée les concentrations en césium 137 atteignent 50 à 60 Bq.kg-1 sec pour les 0-20 cm étudiés.
     Un microbecquerel par m3 représente une désintégration d'atome par seconde dans un million de m3 d'air.

Les produits agricoles
     Quand il est décelé (26 fois sur 74 échantillons), le césium 137 n'est présent qu'à de très faibles concentrations. On obtient en effet les moyennes suivantes: 0,17 Bq.kg-1 sec pour les fruits, 0,11 pour les céréales et 1,65 pour les salades. Cette présence est due pour l'essentiel à la remise en suspension des dépôts au sol, la surface foliaire étant le paramètre prépondérant.

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Concentration en 137Cs dans les sols cultivés (0-30cm) et les sols non cultivés (0-20cm) en fonction de la longitude en 1996

Résultats des mesures des observatoires de la radioactivité

Césium 137 détecté dans les sols et produits alimentaires des régions Centre, Sud-Est et Normandie: valeur moyenne et valeurs [min-max]


Observatoire terrestre de la radioactivité

    Depuis 1993, l'IPSN a mis en place un observatoire terrestre de la radioactivité basé sur la collecte de sols et de produits alimentaires (fruits, fromages, viandes, légumes, lait) de plusieurs régions Françaises (Centre, Sud-Est, Normandie).
    L'observatoire terrestre couvre l'ouest, le centre et le sud-est de la France. Les indicateurs biologiques sont les mousses terrestres et certaines plantes comme le thym. Des échantillons de l'alimentation des mammifères herbivores, comme la couche superficielle du sol, les racines et les herbes associées sont également prélevés, ainsi que des échantillons représentatifs de l'alimentation humaine: fruits, légumes, laits, fromages, viandes et vins.
    Des stations de prélèvements sont réparties autour de Flers et de Clermont-Ferrand où les pratiques agricoles relèvent respectivement des climats atlantique et continental. Ces régions sont caractérisées par des prairies naturelles, et les industries laitière et de la viande y sont bien représentées.
    Les autres stations sont situées autour de Chateaurenard (Bouches du Rhône) dont le marché agro-alimentaire est le plus important de France et représentatif du climat méditerranéen. L'activité maraîchère importante dans cette région permet de disposer de fruits et de légumes en toutes saisons.
    La fréquence des prélèvements de la chaîne alimentaire est adaptée aux fluctuations saisonnières des productions agricoles. Suivant les types d'indicateurs, des échantillons sont collectés mensuellement ou chaque trimestre aux différentes stations.
 


Milieu naturel
     L'IPSN a mené des campagnes de mesures dans le Haut Var en 1986 et 1995(2), dans la vallée de la Moselle en 1986 et dans les Vosges en 1997(3).

Répartition du césium dans les sols
     Des carottages réalisés sur des sols non remaniés montrent que la majeure partie du césium apporté par cet accident reste, près de dix ans plus tard, localisée dans les premiers centimètres de sol. Cependant, une migration lente se produit comme l'illustrent, par exemple, les observations faites sur une prairie permanente de la vallée du Rhône et sur deux sols forestiers du bassin du Haut Var .
     Le césium 134 qui aujourd'hui dans les sols ne provient en général que de Tchernobyl, est détecté sur plus de 15 cm de profondeur. La distribution du césium 137 en fonction de la profondeur a une allure comparable à celle du césium 134. Le rapport des concentrations entre ces deux isotopes est égal ou légèrement supérieur à la valeur du rapport théorique de Tchernobyl à la date du prélèvement ce qui indique une contribution prédominante de cet accident dans la quantité totale de césium présente dans ces sols. L'impact de l'accident de Tchernobyl sur les végétaux a été plus particulièrement suivi par l'intermédiaire de bioindicateurs très sensibles du milieu naturel comme les mousses terrestres ou les champignons.
     Dans le Haut Var des prélèvements ont été mesurés jusqu'à 4.500 Bq.kg-1 sec et exceptionnellement 40.000 Bq.kg-1sec. Ces prélèvements ont été effectués dans des fonds de vallées glaciaires et concernent la couche superficielle de sols forestiers ou de prairies permanentes riches en matière organique. Compte tenu de la faible densité apparente de ces horizons, ces concentrations correspondent à des dépôts surfaciques qui peuvent atteindre 100.000 Bq.m-2 en césium 137 (exceptionnellement jusqu'à 800.000 Bq.m-2).
     Dans la vallée de la Moselle, 47 prélèvements de sol effectués par des équipes de l'IPSN en 1986 ont montré des concentrations en césium 137 comprises entre 2.500 et 6.000 Bq.m-2, soit une valeur moyenne de 5 300 Bq.m-2. Les zones les moins contaminées étaient les sols cultivés de plaine, les plus contaminées étant les sols de forêt. Pour les prélèvements effectués en moyenne montagne, les activités surfaciques mesurées dépassaient 10.000 Bq.m-2 avec un maximum de 27.500 Bq.m-2. Ces valeurs sont à rapprocher de celles mesurées récemment dans les Vosges, près de Saint Jean d'Ormont (de 10.000 à 24.000 Bq.m-2).

suite:
     Dans ce département, une première campagne de prélèvements réalisée en mars 1997 a mis en évidence des dépôts de césium plus élevés que la moyenne. Trois prélèvements de sol ont été effectués, de haut en bas sur le versant sud de la forêt de Saint Jean d'Ormont. Les points de prélèvements étaient distants les uns des autres de 700 m à 1 000 m. Un quatrième point a été fait dans une prairie permanente à 1500 m environ de la forêt. Trois dépôts de césium 137 s'échelonnent de 11.000 à 13.000 Bq.m-2 et un quatrième atteint 23.000 Bq.m-2.
     Dans cette même région, des champignons (chanterelles) ont été mesurés à des niveaux de l'ordre de 200 Bq.kg-1 frais de césium 137. De la viande de sanglier a été mesurée au niveau de 1.500 à 2.000 Bq.kg-1 de césium 137 et d'une vingtaine de becquerels de césium 134 par kilogramme.
     Une télédétection de rayonnements gamma émis par le sol a ensuite été réalisée par hélicoptère le 17 avril 1997 sur une partie de la forêt de Saint Jean d'Ormont. 

Milieu aquatique et milieu marin
     Si dans les cours d'eau français, l'impact de l'accident de Tchernobyl a été perceptible essentiellement dans le couloir rhodanien et son prolongement Nord, l'existence de rejets liquides contrôlés multiples détermine aujourd'hui pour l'essentiel les concentrations des radionucléides mesurées en aval des installations nucléaires.
     En Manche, les études radioécologiques effectuées de 1986 à 1995 ont montré un impact limité de l'accident de Tchernobyl sur cette façade maritime.
     Sur la façade Méditerranée, des carottages pratiqués face à l'embouchure du grand Rhône recelaient sur trente centimètres d'épaisseur un marquage dominant dû à Tchernobyl en 1986: rapport des concentrations des césiums 137 et 134 proche de 2,1 sur toute la hauteur prospectée alors qu'en novembre 1990 ce même rapport dépassait systématiquement celui caractérisant Tchernobyl à cette époque traduisant un marquage des sédiments lié essentiellement aux rejets radioactifs liquides provenant du bassin rhodanien.

(2) Note sur les valeurs de radioactivité mesurées dans le Haut Bassin du Var. SERE 96/014
(3) Mission héliportée dans le département des Vosges. DPRE/DPHD - note n° 97.03 Résultats des campagnes de mesures

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Etat de la contamination radioactive autour de Saint Jean d'Ormont (Vosges)

     La télédétection du rayonnement gamma émis par le sol réalisée le 17 avril 1997 par hélicoptère, a permis d'établir une cartographie précise des dépôts de césium 137 dans la zone survolée. Elle a confirmé la première analyse faite par l'Institut de Protection et de Sûreté Nucléaire (IPSN) à partir de mesures de terrain effectuées les 6 et 7 mars. Cette analyse mettait en évidence une contamination relativement homogène et étendue dans cette région du massif vosgien.
     Le survol du site et les résultats obtenus sur d'autres échantillons de terre prélevés le même jour ont indiqué des activités en césium 137 sur le sol comprises entre environ 5.000 et 25.000 becquerels par m2 (Bq.m-2), avec une moyenne de 10.000 Bq.m-2. Les concentrations maximales ont été détectées sur de petites surfaces (< 2 km2) près de Chenigoutte et du col d'Hermanpaire.
     La contamination observée est due pour l'essentiel aux retombées de l'accident de Tchernobyl survenu le 26 avril 1986. Les niveaux de césium mesurés sont trois fois plus élevés que la moyenne dans l'est de la France.
     Ces constats confirment un phénomène important que les chercheurs de l'IPSN ont caractérisé en étudiant, depuis 10 ans, l'évolution de la contamination de l'environnement dans la région du Mercantour (Alpes-Maritimes). Ils montrent que, dans les régions d'altitude qui ont été plus touchées par Tchernobyl, la majeure partie de la radioactivité initialement déposée reste encore concentrée dans les couches supérieures du sol en particulier en milieu forestier.
     Dans les Vosges, en 1986, juste après l'accident, l'IPSN avait en effet enregistré, au col de Martinpré, des activités en césium 137 similaires à celles qui viennent d'être mesurées à Saint Jean d'Ormont.

Evaluation des transferts possibles de la contamination dans les produits comestibles
• Produits agricoles
     Des dépôts au sol de l'ordre de 15.000 Bq.m-2 en césium 137 ont peu de conséquences pour les cultures comme les céréales, les légumes et l'herbe de prairies cultivées. En effet, la pratique du labourage répartit les radionucléides dans une couche de terre de 30 à 40 cm d'épaisseur et les minéraux, abondants dans ces sols, fixent fortement le césium.
     Par exemple, du blé cultivé dans un sol ayant reçu un dépôt de 15.000 Bq.m-2 sera contaminé à hauteur de 0,1 à 1 Bq.kg-1. Du lait provenant de vaches en libre pâture présentera également des concentrations inférieures ou égales à 1 becquerel par litre. Ces valeurs sont très faibles.

• Produits forestiers
     En zone forestière en revanche, une grande partie du césium reste piégée dans les couches supérieures du sol, qui contiennent beaucoup de matière organique et peu de minéraux. Ces éléments rendent le césium plus disponible pour les organismes comme les champignons, les baies, les petits animaux, les larves, les vers de terre... et leurs prédateurs.
     A dépôt égal, les produits de la forêt sont donc nettement plus contaminés que ceux de l'agriculture.

Contamination potentielle des produits forestiers autour de Saint Jean d'Ormont
     Compte tenu des dépôts mesurés au sol, un nombre limité de champignons, de myrtilles et de pièces de gibiers issus de cette forêt est susceptible de dépasser les limites de commercialisation (1)

Estimations des transferts de contamination
Produit                        hypothèse basse  hypothèse max.
                                    (Bq.kg-1 frais)    (Bq.kg-1 frais)
champignons                5                         5.000
gros gibier, sanglier      50                        2.500 (voire 5.000)
petit gibier, lapin          10                        1.250
myrtilles, mûres            50                        1.000
fraises, framboises       <1                           250
oiseau terrestre            10                           750
miel                             <1                           250
poisson                       <1                             10
herbe(pissenlit)           <1                             10
eau                              <1                              1

suite:
     Ces estimations sont basées sur les valeurs de référence retenues par la communauté scientifique pour les transferts de la radioactivité du sol vers les plantes et les animaux. Elles sont aussi corroborées par les analyses de l'IPSN effectuées en février, à la demande des services vétérinaires, sur de la viande de sangliers provenant de cette forêt (les concentrations variaient entre 1.500 et 2.000 Bq.kg-1 ), ainsi que par des mesures effectuées en 1995 sur des champignons collectés auprès de négociants du M.I.N. de Rungis. Les échantillons provenant des Vosges présentaient des teneurs en césium variant entre 1 et 520 Bq.kg-1.

Evaluation des transferts possibles de la contamination à l'homme
• Doses liées à la consommation de sanglier
     D'après l'INSEE, la consommation moyenne de gibiers en France s'élève à 0,4 kg/an. Néanmoins, on estime logiquement que certains groupes, notamment de chasseurs, en mangent bien davantage.
     Ainsi, pour une personne qui consommerait chaque semaine 200 g de sanglier contaminé à 2.000 Bq/kg en césium 137 (maximum mesuré dans les Vosges), la dose délivrée serait de 0,3 millisievert par an (mSv/an). Ceci correspond à un tiers de la dose limite annuelle fixée par les nouvelles normes internationales (1 mSv/an) pour l'exposition individuelle à la radioactivité artificielle.

• Doses liées à la consommation de champignons
     Pour un individu, une consommation hebdomadaire de 100 g de champignons contaminés à 1.250 Bq/kg (estimation maximale à partir des dépôts mesurés à Saint Jean d'Ormont), correspondrait à 0,08 mSv par an, soit un douzième de la dose limite admise.
     L'exposition des personnes du public provient de 3 sources principales:
-le radon (gaz radioactif issu de la désintégration de l'uranium),
-les autres sources naturelles de rayonnement (cosmiques, telluriques, incorporation de radionucléides naturels comme le potassium 40, dont le comportement dans le métabolisme humain est similaire à celui du césium 137, 
-l'irradiation médicale.

Pour les habitants des Vosges, ces voies d'exposition conduisent aux doses individuelles suivantes:
                                                                    Dose
                                                        (approximativement)
Radon 222 et ses descendants                 4,0 mSv/an
Irradiation tellurique                                 0,6 mSv/an
Irradiation cosmique                                0,3 mSv/an
Ingestion de radionucléides naturels
par la chaîne alimentaire (pour                 0,25 mSv/an
l'essentiel, due au potassium 40)
sous-total                                                 5,2 mSv/an
Irradiation médicale                                 1,6 mSv/an
TOTAL                                                     7 mSv/an

Evaluation des transferts possibles de la contamination à l'homme
     Les niveaux de contamination mesurés sont cohérents avec ceux de nos voisins suisses et allemands dont les territoires ont été plus sensiblement contaminés. Dans le Tessin où on enregistre des dépôts de césium 137 qui peuvent dépasser 40.000 Bq.m-2, des champignons ont été mesurés à près de 5.000 Bq.kg-1 frais. En Allemagne dans la région de Freiburg, la viande de sanglier contient de l'ordre de 2.000 Bq.kg-1 de césium 137. Dans celle de Regensberg, elle atteint en moyenne 6.000 Bq. kg-1 de césium 137 avec des maximums de l'ordre de 20.000 Bq. kg-1.

(1) La limite de commercialisation en vigueur dans l'Union Européenne (règlements CEE n°737/90 et n°686/95) pour l'importation des produits alimentaires témoins d'une contamination de l'environnement (gibiers, poissons d'eau douce, miel, baies, champignons, aromates), est de 600 becquerels par kilogramme. 

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