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Un nouveau modèle signale le risque d'arsenic dans les nappes phréatiques en Chine
IMAGE: This is a partial view of the predictive map of high levels of arsenic in groundwater resources in China (blue, low probability; red, high probability; width, 600 kilometers; resolution, 1...
view more Credit: Ce communiqué est disponible en anglais, espagnol et allemand. Un nouveau modèle pour prédire le risque d'eau contaminée dans le sous-sol va permettre de faire gagner du temps et de l'argent tout en attirant l'attention sur le problème de la qualité de l'eau de boisson. Ce modèle est actuellement mis en uvre en Chine pour déterminer l'étendue de la contamination des eaux par l'arsenic.
« L'intoxication à l'arsenic due à une eau de boisson contaminée est un problème majeur de santé publique dans de nombreux pays » explique Luis Rodriguez-Lado, un chercheur de l'équipe ayant conçu ce modèle.
Les cas d'intoxication chronique à l'arsenic sont particulièrement bien connus dans des pays du Sud-Est asiatique comme le Bangladesh. Et depuis les années 1990, des rapports ont révélé l'existence de nouvelles régions dans le monde où l'eau du sous-sol est aussi contaminée comme en Europe centrale, en Amérique du Sud, en Mongolie et dans certaines parties des États-Unis.
En Chine, pays étudié par Rodriguez-Lado et son équipe, l'intoxication à l'arsenic par l'eau du sous-sol a été diagnostiquée pour la première fois à la fin des années 1970. C'était dans une région très aride du pays où la population dépendait énormément de profonds aquifères - les roches contenant de l'eau - pour son eau de boisson. Dans ces aquifères, les dépôts sédimentaires de roches volcaniques ou d'autres types peuvent contenir de l'arsenic sous une forme disponible et dangereuse à la consommation.
Une exposition prolongée à l'arsenic pose un risque majeur pour la santé. Elle est à responsable d'une hyperpigmentation de la peau, de troubles fonctionnels du foie et des reins, et de divers types de cancer.
En 1994, alors que des Chinois présentaient ces symptômes, le gouvernement a déclaré que l'intoxication à l'arsenic était une maladie endémique et créé un comité d'experts pour évaluer la situation. Le Ministère de la Santé chinois a mené une campagne massive de dépistage des puits. Appelée « Programme de surveillance national chinois » et conduite de 2001 à 2005, cette enquête a permis de tester la contamination à l'arsenic de près de 445 000 puits dans environ 12 % des départements chinois. Elle se poursuit depuis et coûte des millions au gouvernement mais la Chine est un pays tellement grand qu'il faudra encore plusieurs décennies avant qu'elle ne soit achevée.
C'est dans ce contexte et en tenant compte de ce problème que Rodriguez-Lado et ses collègues ont commencé à réfléchir à un outil prédictif de la contamination des eaux souterraines.
Ils ont aussi été inspirés par une carte des zones connues de contamination à l'arsenic présentée par la Banque mondiale en 2005. « De nombreuses régions de cette carte étaient vierges » explique Rodriguez-Lado. « Nous avons pensé qu'au lieu d'avoir la surprise de découvrir de nouveaux sites contaminés, il serait plus utile de développer un modèle capable de prédire les régions potentiellement contaminées ».
Le désir de son équipe d'élaborer un modèle prédictif a coïncidé avec l'expansion d'une information géospatiale gratuite, par exemple sur l'humidité, la salinité des sols et la topographie. Comme cette information peut offrir des indices sur les endroits où la contamination à l'arsenic peut être la plus élevée, l'équipe a pu faire des prédictions à propos de sites qu'elle n'avait pas visités.
Leur modèle a combiné cette information géospatiale avec des données du Programme de surveillance national chinois. En utilisant aussi les données démographiques et le seuil standard pour la concentration en arsenic de l'Organisation mondiale de la Santé (10 g par litre) adopté récemment par la Chine, ils ont pu classer les régions comme à risque élevé ou pas.
Les chercheurs notent qu'il existe encore un débat au sujet des niveaux considérés à risque pour l'arsenic.
« Nous savons que plus la concentration en arsenic est élevée, plus les effets apparaîtront rapidement » indique Rodriguez-Lado, « mais ces effets dépendent beaucoup de facteurs comme l'âge, l'état de nutrition et la santé générale ».
Leurs résultats révèlent qu'environ 19 580 000 personnes vivent dans des régions à risque élevé en Chine, principalement dans les provinces du Xinjiang, du Henan, de Shandong, de Jiangsu et de la Mongolie intérieure.
Point crucial, le modèle a pu identifier des régions à haut risque connues mais aussi de nouvelles, dont les provinces dans la Grande plaine du nord de la Chine et le centre de la province du Sichuan. « Dans ces régions » explique Rodriguez-Lado, « le risque lié à l'arsenic coïncide avec la présence d'une haute densité de population, aussi les eaux devraient y être testées dès que possible ».
L'utilisation du modèle ne se limite pas à la Chine. « Il pourrait aussi s'avérer utile pour d'autres parties du monde » poursuit le chercheur, qui cite des régions arides comme le Sud-Ouest des États-Unis où des concentrations élevées en arsenic ont déjà été rapportées. Ce modèle ne se limite pas non plus à l'arsenic. « Selon nous, la modélisation prédictive est une technique prometteuse pour établir des cartes de risque concernant n'importe quel type de polluant ».
Les auteurs tiennent à souligner que si leur méthode présente plusieurs avantages sur les techniques traditionnelles de surveillance des eaux souterraines, elle n'est pas destinée à les remplacer. « Les concentrations en arsenic peuvent énormément varier sur de faibles distances et notre modèle a une résolution spatiale limitée au kilomètre carré. Cela signifie que les autorités chinoises doivent encore procéder à des mesures localement ».
Luis Rodriguez-Lado et ses collègues espèrent que leur travail servira à aider le programme de surveillance des puits actuellement en place en Chine en désignant les régions particulièrement à risque.
« À une échelle globale », ajoute le chercheur, « nous espérons que notre travail peut servir à attirer l'attention sur l'importance de la qualité de l'eau potable et que ce type d'étude pourra aider à mettre en uvre des politiques de prévention et améliorer le bien-être de millions de gens, notamment dans les pays en développement ».
Ce travail a été financé par le Programme sino-suisse de coopération en science et technologie du Secrétariat d'État à l'Éducation et à la Recherche suisse, et par le Programme de coopération externe de l'Académie des Sciences chinoise.
Conférence de presse téléphonique en Suisse (sans intervention possible) : un point presse sous embargo à propos de l'article de Science à venir de Rodriguez-Lado et coll. est prévu le jeudi 22 août à 11h00, heure locale.
Toute information fournie au cours de cette conférence de presse restera sous embargo jusqu'au jeudi 22 août 2013 (à 14h00, heure de l'Est américain, 20h00, heure d'Europe centrale, 19h00, heure d'été britannique) ou le vendredi 23 août 2013 à 2h00, heure standard de la Chine.
Les intervenants comprennent M. Luis Rodriguez-Lado de l'Université Saint-Jacques de Compostelle en Espagne, M. Guifan Sun de l'Université médicale chinoise à Shenyang en Chine, et Mme Annette Johnson et M. Michael Berg de l'Institut fédéral suisse Eawag des sciences et technologies aquatiques de Dübendorf en Suisse.
L'évènement aura lieu à l'Eawag, l'Institut fédéral suisse des sciences et technologies aquatiques, Überlandstrasse 133, CH-8600 Dübendorf, Suisse (http://www.eawag.ch/about/standorte/index_EN)
Les journalistes désirant intervenir dans la conférence de presse doivent se pré-inscrire en envoyant un courriel à firstname.lastname@example.org. Pour des précisions sur le lieu, veuillez joindre Mme Anke Poiger, directrice de la communication de l'Eawag, au +41-58-765-5546 ou à firstname.lastname@example.org ou voir http://www.eawag.ch/about/standorte/anreise_dd/index_EN.
Ce point presse sous embargo réservé uniquement aux journalistes est organisé par la revue Science et son éditeur, la société scientifique sans but lucratif AAAS.
Un enregistrement audio aux formats MP3 et WAV ainsi qu'un texte en PDF de la présentation des auteurs seront disponibles.
L'American Association for the Advancement of Science (AAAS), la plus grande association sur les sciences en général dans le monde, édite les revues Science, Science Translational Medicine et Science Signaling. Fondée en 1848, l'AAAS est au service de 10 millions de personnes au travers de 261 sociétés et académies des sciences affiliées. Science est la revue générale scientifique à comité de lecture la plus vendue dans le monde, avec un lectorat total estimé à un million de personnes. L'AAAS, à but non lucratif, est ouverte à tous et remplit sa mission de « faire avancer la science et de servir la société » par le biais notamment d'initiatives dans les politiques scientifiques, de programmes internationaux et de l'éducation scientifique. Pour les dernières nouvelles de la recherche scientifique, visitez Eurekalert!, premier site web d'actualités scientifiques et service également fourni par l'AAAS.
Natasha Pinol
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