Depuis plus de deux décennies, les scientifiques cherchent à expliquer comment l'Arctique est contaminé par une pollution au mercure toxique. Une nouvelle étude met en lumière le processus probable, tout en avertissant de ses dangers pour l'homme et l'environnement.

Si vous deviez choisir une région de la Terre qui pourrait être à l'abri de la pollution d'origine humaine, la toundra arctique, un vaste écosystème nordique entourant l'océan Arctique, serait un bon début. Pourtant, la région est contaminée par le mercure métallique hautement toxique connu pour s'échapper du sol dans les rivières et, finalement, dans l'océan Arctique, contaminer la vie aquatique dont dépendent les communautés indigènes pour leur survie.

Comprendre le cycle du mercure

Les pays industrialisés et en développement émettent environ 2 000 tonnes de mercure dans l'atmosphère chaque année. Ces émissions de mercure se présentent sous diverses formes, comme le mercure oxydé, connu sous le nom de Hg(II) et de mercure élémentaire gazeux, ou Hg(0). Le premier a tendance à rester près de la source d'émission, tandis que ce dernier peut voyager dans le monde entier.

Les scientifiques qui étudient le phénomène, avec des contributions du projet MEROXRE financé par l'UE, écrit l'année dernière dans le journal La nature décrit comment ils collectent des données tout au long de l'année, à l'aide d'un laboratoire installé sur la toundra. En mesurant les niveaux de mercure et en effectuant des analyses chimiques, les chercheurs ont pu s'assurer que Hg(0) représentait 70 pour cent du mercure trouvé dans le sol de la toundra, avec Hg(II) moins d'un tiers.

Compte tenu de la capacité de Hg(0) à voyager largement, les scientifiques se demandent pourquoi il devrait y avoir des concentrations élevées dans l'Arctique. Professeur Daniel Obrist, l'un des auteurs de l'étude, écrit dans 'The Conversation' note que Hg(0) dans des endroits plus ensoleillés et plus chauds, ont tendance à induire des réactions chimiques entraînant la répulsion du Hg(0).

Les chercheurs suggèrent qu'une grande partie du mercure de l'atmosphère est absorbée par les feuilles de la végétation de la toundra, un peu comme le dioxyde de carbone, pendant la petite fenêtre de croissance des plantes lorsque la neige fond. Étant donné que la plante est ensuite à nouveau recouverte de neige et de glace pendant de nombreux mois, le mercure est séquestré dans le sol, à l'abri de la lumière du soleil et de la chaleur qui pourraient provoquer des réactions chimiques entraînant sa remise en suspension dans l'air.

Quand les plantes perdent leurs feuilles ou meurent, le mercure se dépose alors directement dans le sol, ce qui explique pourquoi le ruissellement du sol de la toundra vers l'océan Arctique représente la moitié aux deux tiers du total des dépôts de mercure de l'océan Arctique. Dans l'océan, le mercure peut être converti en méthylmercure organique, qui est hautement toxique et peut passer dans la chaîne alimentaire aquatique.

La contribution unique du projet MEROXRE financé par l'UE a été de mesurer les isotopes stables du mercure, une technique qui a permis à l'équipe d'identifier différentes sources de mercure dans l'atmosphère, manteau neigeux, végétation et sols. Ces mesures ont en outre confirmé la dominance de Hg(0), suggérant la toundra arctique comme un possible puits de mercure d'importance mondiale.

Les découvertes de l'équipe ont largement renversé les théories selon lesquelles la pollution au mercure était due à la pluie et à la neige ou au cycle chimique du mercure induit par le sel marin dans la toundra arctique.

Éviter les déclencheurs du changement climatique

Des niveaux élevés de mercure dans l'Arctique ont été trouvés chez les bélugas, Ours polaires, scellés, poisson, aigles et autres oiseaux. Cela a un impact sur les gens, en particulier les Inuits locaux qui tirent leur nourriture des pratiques traditionnelles de chasse et de pêche. Il est connu que des périodes prolongées d'exposition à des niveaux élevés de mercure peuvent entraîner des problèmes neurologiques et cardiovasculaires.

Alors que l'étude des impacts potentiels du changement climatique dépassait la portée du projet, les chercheurs soulignent que le réchauffement climatique pourrait entraîner la libération de mercure séquestré, actuellement piégé dans le pergélisol, déversant encore plus dans les eaux arctiques. Le professeur Obrist souligne qu'il reste encore du travail à faire pour mieux comprendre les plantes et l'absorption de Hg(0) par le sol, et l'impact environnemental, pour aider les régulateurs, les décideurs politiques et les initiatives telles que la Convention de Minamata, réduire les risques.