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Fukushima : les leçons d'une décontamination

Fukushima : les leçons d'une décontamination

26.02.2021, par
Déchets contaminés entreposés dans un « kariokiba » de la région de Fukushima (novembre 2014).
​Après l'accident de la centrale nucléaire de Fukushima au Japon en mars 2011, les autorités ont décidé de décontaminer la région. Le chercheur Olivier Evrard, qui s'est rendu régulièrement sur place pour effectuer des mesures, nous explique la stratégie employée mais aussi les inconnues qui subsistent.

L'accident de la centrale nucléaire de Fukushima a engendré d'importantes retombées de matière radioactive sur une zone de 9 000 km2, grande comme la Corse. À la suite de la catastrophe, les autorités japonaises ont mené d'intenses travaux de décontamination dans la zone touchée afin de permettre aux habitants de revenir s'y installer en sécurité. Quelle a été leur stratégie ?
Olivier Evrard1. La stratégie a consisté à retirer, dans les champs cultivés et les jardins des zones résidentielles, la couche superficielle du sol sur une épaisseur de cinq centimètres. Les études avaient montré, en effet, que le radionucléide représentant le plus de risque pour la population, le césium 137 – un isotope du césium –, émis en quantité lors de l'accident et dont on estime qu'il subsistera deux siècles dans l'environnement en l'absence d'action de décontamination, est fortement piégé par l'argile présente dans les premiers centimètres de terre. En décapant la surface du sol, on se débarrasse du même coup de l'essentiel du césium.

Ici dans le village d'Iitate, à Fukushima, la couche superficielle des terres agricoles, contaminée en radiocésium, a été retirée et est conditionnée dans des sacs avant évacuation vers des sites de stockage temporaires (2014).
Ici dans le village d'Iitate, à Fukushima, la couche superficielle des terres agricoles, contaminée en radiocésium, a été retirée et est conditionnée dans des sacs avant évacuation vers des sites de stockage temporaires (2014).

Si au départ, l'idée était relativement simple, le chantier de nettoyage, commencé en 2013 et achevé en 2019, a quant à lui été colossal : il a coûté 24 milliards d'euros, impliqué 16 000 personnes et généré 20 millions de mètres cubes de déchets – soit 8 000 piscines olympiques – qui seront stockés pendant plusieurs décennies à proximité de la centrale avant d'être envoyés dans des sites de stockage définitif en dehors de la préfecture de Fukushima, à l'horizon 2050.
 
Ces travaux de décontamination, qui constituent une grande première après un accident nucléaire, se sont-ils révélés efficaces ?
O. E. Oui. Dans une étude publiée en 20192 en collaboration avec des collègues, canadien et japonais, et qui fait la synthèse d'une soixantaine d'articles scientifiques sur le sujet, nous avons montré que le décapage du sol a permis de réduire les concentrations en césium de 80 %, et ainsi de ramener la radioactivité résiduelle dans les zones décontaminées au niveau de la radioactivité naturelle moyenne sur le territoire japonais. Cette conclusion s'appuie sur les prélèvements effectués dans les sols chaque année depuis l'accident par les chercheurs, dont mon équipe.

Ces géologues de la Japan Atomic Energy Agency inspectent une station d'observation des effets du césium (novembre 2014). Selon Olivier Evrard, les zones boisées n'ont pas été décontaminées pour des raisons de coût et de difficultés techniques.
Ces géologues de la Japan Atomic Energy Agency inspectent une station d'observation des effets du césium (novembre 2014). Selon Olivier Evrard, les zones boisées n'ont pas été décontaminées pour des raisons de coût et de difficultés techniques.

Les habitants, qui commencent à revenir habiter dans la région, ne courent-ils pour autant plus aucun risque ?
O. E. Difficile à dire car il reste encore de nombreuses inconnues. À commencer par la situation des forêts. Contrairement aux plaines agricoles et résidentielles, ces zones boisées et montagneuses n'ont pas été décontaminées, pour des raisons de coût et parce que ce serait très difficile techniquement. Or, celles-ci couvrent les trois-quarts de la surface touchée par le panache radioactif. Elles constituent donc un réservoir potentiel, à long terme, de césium qui pourrait être redistribué par les cours d'eau vers les parties basses habitées, suite à l'érosion des sols, aux glissements de terrain et aux crues, comme lors des typhons qui frappent souvent la région. D'où l'importance de continuer à suivre régulièrement les niveaux de radioactivité dans les sédiments au niveau des fleuves côtiers et des lacs, comme nous le faisons depuis 2011, pour pouvoir y détecter éventuellement une recontamination des zones assainies ou de celles épargnées par le panache.

Autre interrogation : en août dernier, les autorités japonaises ont finalement décidé de ne pas décontaminer les zones les plus proches de la centrale, qui devaient l'être initialement. Là aussi, il faudra continuer à suivre les niveaux et les transferts de radioactivité.

Collecte de dépôts de sédiments réalisée en 2012 dans les rivières de la région de Fukushima après des crues générées par des typhons. Le césium peut en effet être redistribué par les cours d'eau vers les zones habitées suite à ces crues.
Collecte de dépôts de sédiments réalisée en 2012 dans les rivières de la région de Fukushima après des crues générées par des typhons. Le césium peut en effet être redistribué par les cours d'eau vers les zones habitées suite à ces crues.

Quelles autres questions sont encore en suspens ?
O. E. Il y a d'abord le problème du retraitement des déchets. Entreposer la terre contaminée n'est pas une solution en soi, il faudrait parvenir à en extraire le césium pour le retraiter et récupérer la partie dépolluée. Plusieurs procédés ont été testés sur de petites quantités de sol, mais pour le moment aucun n'est applicable à grande échelle.

Se pose ensuite la question de la ré-exploitation des parcelles agricoles. Dans les zones décontaminées, la partie manquante du sol a été remplacée par du granite concassé disponible localement, qui a été ensuite mélangé avec la sous-couche. Mais ces « nouveaux » sols sont-ils toujours aussi fertiles ? Et que doivent planter les agriculteurs pour limiter au maximum le transfert du césium résiduel dans les plantes ainsi que sa diffusion dans l'environnement, par l'érosion et la pluie ? Ce dernier point est d'autant plus important que l'activité agricole pourrait aussi reprendre dans les zones proches de la centrale qui ne seront pas décontaminées.
 
Quelles réponses peut-on donner aux agriculteurs qui souhaitent reprendre leur activité à Fukushima ?
O. E. Une des pistes qui suscitent actuellement un grand intérêt est l'utilisation des terres pour des cultures non alimentaires, destinées à la production de biocarburants ou de biomatériaux. Il faut dire qu'il existe toujours une appréhension de la population à consommer de la nourriture produite à Fukushima. Et ce, même si les études scientifiques montrent que le riz, par exemple, produit en abondance dans cette région, absorbe finalement très peu de césium d'un sol contaminé. Les cultures non alimentaires pourraient en tout cas rassurer les gens. L'idée serait de sélectionner des plantes qui pompent aussi peu que possible de césium du sol. Pour justement éviter de générer d'autres déchets contaminés.

Stock de riz dont le niveau de radioactivité a été vérifié et respecte la norme (Fukushima, novembre 2015). Les études scientifiques ont par ailleurs montré que le riz absorbe très peu de césium d'un sol contaminé.
Stock de riz dont le niveau de radioactivité a été vérifié et respecte la norme (Fukushima, novembre 2015). Les études scientifiques ont par ailleurs montré que le riz absorbe très peu de césium d'un sol contaminé.

De ce point de vue là, la phytoremédiation, une solution de décontamination envisagée par certains après l'accident, qui consiste à utiliser des végétaux capables au contraire d'absorber beaucoup de césium, a montré depuis ses limites : trop de cycles de culture pour être efficace et trop de biomasse contaminée à gérer.

Reste que la reprise agricole devra être suivie de près par les chercheurs : il faudra déterminer en quelle quantité cette activité, qui met à nu le sol une partie de l'année et l'expose ainsi à l'érosion, participe à la dissémination du césium. Nous avons d'ailleurs le projet de faire de telles mesures sur des parcelles tests situées hors du panache, dans la zone décontaminée et dans la zone non décontaminée3.
 
Les leçons tirées de la décontamination de Fukushima seront-elles utiles dans le cas d'un autre accident nucléaire ?
O. E. Oui bien sûr, car c'est la première fois qu'un tel effort d'assainissement est fait à la suite d'un accident nucléaire. Cela nous fournit de précieuses informations sur l'efficacité d'une telle stratégie. Ce retour d'expérience sera très utile pour mieux gérer les conséquences d'éventuels accidents nucléaires et industriels en général – comme l'incendie de l'usine Lubrizol à Rouen en 2019 – où les mêmes problématiques de redistribution de la contamination se retrouvent.

Toutes les mesures de terrain réalisées à Fukushima vont nous permettre de calibrer nos modèles4 de transfert de polluants dans l'environnement. Et ces modèles constitueront à l'avenir de véritables outils d'aide à la décision pour les politiques. En fonction de la densité de population dans les zones touchées, du type d'activité qu'on y mène, des niveaux de radioactivité, etc., on pourra par exemple arbitrer entre un scénario à la Tchernobyl, où on ferme la zone touchée en laissant la nature reprendre ses droits, ou un autre à la Fukushima où on intervient directement pour « reconquérir » le territoire.

Préparation des sols agricoles pour la remise en culture dans le village d'Iitate, à Fukushima (2019). Le sol résiduel et la couche de granite concassé, ajoutée pour remplacer la couche de sol contaminé qui a été extraite, sont mélangés et homogénéisés.
Préparation des sols agricoles pour la remise en culture dans le village d'Iitate, à Fukushima (2019). Le sol résiduel et la couche de granite concassé, ajoutée pour remplacer la couche de sol contaminé qui a été extraite, sont mélangés et homogénéisés.

De manière plus fine et nuancée, nos modèles permettront de mieux orienter les choix, notamment en matière d'agriculture, si les autorités ont décidé de relancer cette activité après un accident, en pointant du doigt certains types de cultures à favoriser, sur des parcelles décontaminées ou non, pour éviter au maximum le relargage des polluants dans l'environnement.
 
Faudra-t-il impliquer la population dans ces décisions ?
O. E. Ce sera essentiel pour la réussite du projet. On le voit à Fukushima où le bénéfice des travaux de décontamination est à ce jour relativement faible au regard de leur coût, puisque dans la majorité des communes évacuées après l'accident, on enregistre moins de 30 % de retour. Pour trouver les bonnes solutions, il faudra non seulement continuer à évaluer l’évolution des taux de contamination dans les zones repeuplées mais aussi comprendre ce que les gens reprennent comme activité et pourquoi. C'est pour cette raison que nous avons lancé en 2020 et pour cinq ans, avec Cécile Asanuma-Brice, sociologue au CNRS, le programme de recherche international Mitate Lab5 dans lequel on abordera la question de la réouverture de la zone évacuée sous tous ses aspects : physiques, chimiques, biologiques et humains. Pour qu'aucune donnée du problème ne nous échappe. 

À lire
Fukushima, 10 ans après - Sociologie d'un désastre nucléaire​Cécile Asanuma-Brice, Maison des Sciences de l'Homme Paris, 256 p., 12 euros (à paraître en mars 2021).

À lire sur notre site
Accidents industriels, catastrophes naturelles... la société face au risque
« À Fukushima, la population est dans une situation inextricable »
À Nantes, une étude inédite sur la pollution des sols

À lire sur le site du CNRS
Fukushima : un retour sous haute surveillance
 

Notes
  • 1. Chercheur au CEA, au Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement (CNRS/Univ. Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines/CEA), spécialiste de l'érosion des sols et des transferts de contaminants dans les cours d'eau.
  • 2. « Effectiveness of landscape decontamination following the Fukushima nuclear accident: a review », O. Evrard et al., SOIL, 5, 333, 2019. https://doi.org/10.5194/soil-5-333-2019
  • 3. Projet porté par l'Institut de biosciences et biotechnologies d'Aix-Marseille.
  • 4. Développés avec le Bureau de recherches géologiques et minières.
  • 5. Un programme accueilli par l’université Nihon de Tokyo et qui réunit le CNRS, le CEA, avec divers organismes de recherche japonais dont l’université de Fukushima, le NIES et l’université préfectorale de Kyoto.
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Auteur

Julien Bourdet

Julien Bourdet, né en 1980, est journaliste scientifique indépendant. Il a notamment travaillé pour Le Figaro et pour le magazine d’astronomie Ciel et Espace. Il collabore également régulièrement avec le magazine La Recherche.

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