La pollution par le mercure est un problème généralement associé à la consommation de poisson. Il est conseillé aux femmes enceintes et aux enfants dans de nombreuses régions du monde de manger du poisson à faible teneur en mercure pour se protéger contre les effets néfastes sur la santé, y compris les dommages neurologiques, posé par une forme de mercure particulièrement toxique, méthylmercure.

Mais certaines personnes en Chine, le plus gros émetteur de mercure au monde, sont exposés à plus de méthylmercure provenant du riz que du poisson. Dans une étude récente, nous avons exploré l'étendue de ce problème et la direction qu'il pourrait prendre à l'avenir.

Nous avons constaté que la trajectoire future des émissions de la Chine peut avoir une influence mesurable sur le méthylmercure du riz du pays. Cela a des implications importantes non seulement en Chine mais dans toute l'Asie, où l'utilisation du charbon augmente et le riz est un aliment de base. Il est également pertinent alors que les pays du monde entier mettent en œuvre la Convention de Minamata, un traité mondial pour protéger la santé humaine et l'environnement contre le mercure.

Pourquoi le mercure est-il un problème dans le riz ?

Les mesures de méthylmercure dans le riz en Chine au début des années 2000 ont été effectuées dans des zones où l'extraction de mercure et d'autres activités industrielles ont conduit à des niveaux élevés de mercure dans le sol qui ont ensuite été absorbés par les rizières. Des recherches plus récentes, cependant, a montré que le méthylmercure dans le riz est également élevé dans d'autres régions de Chine. Cela suggère que le mercure en suspension dans l'air - émis par des sources telles que les centrales électriques au charbon et s'installant par la suite sur le sol - pourrait également être un facteur.

Pour mieux comprendre le processus d'accumulation de méthylmercure dans le riz par dépôt, c'est-à-dire mercure provenant de l'air qui pleut ou se dépose sur la terre - nous avons construit un modèle informatique pour analyser l'importance relative des sources de méthylmercure du riz dans le sol et dans l'atmosphère. Ensuite, nous avons projeté comment les futures concentrations de méthylmercure pourraient changer selon différents scénarios d'émissions.

Les concentrations de méthylmercure dans le riz sont inférieures à celles du poisson, mais, en Chine centrale, les gens mangent beaucoup plus de riz que de poisson. Des études ont calculé que les habitants des zones dont le sol est contaminé par le mercure consomment plus de méthylmercure que la dose de référence de l'U.S. EPA de 0,1 microgramme de méthylmercure par kilogramme de poids corporel par jour, un niveau défini pour protéger contre les effets néfastes sur la santé tels qu'une diminution du QI. Des données récentes suggèrent que d'autres effets sur le développement neurologique du méthylmercure pourraient se produire à des niveaux inférieurs à la dose de référence. Peu d'études sur la santé, cependant, ont examiné les impacts de l'exposition au méthylmercure sur les consommateurs de riz en particulier.

Pour identifier l'étendue potentielle du problème, nous avons comparé les régions de Chine où les dépôts de mercure devraient être élevés sur la base de modèles au mercure, avec des cartes de la production de riz. Nous avons constaté que les provinces où les dépôts de mercure sont élevés produisent également des quantités substantielles de riz. Sept provinces du centre de la Chine (Henan, Anhui, Jiangxi, Hunan, Guizhou, Chongqing et Hubei) représentent 48% de la production de riz chinoise et reçoivent près du double des dépôts atmosphériques de mercure que le reste de la Chine.

Nous avons calculé que les dépôts de mercure pourraient augmenter de près de 90 % ou diminuer de 60 % d'ici 2050, selon les politiques et technologies futures.

Notre approche de modélisation

Pour comprendre comment le mercure de l'atmosphère pourrait être incorporé dans le riz sous forme de méthylmercure, nous avons construit un modèle pour simuler le mercure dans les rizières. Le méthylmercure est produit dans l'environnement par l'activité biologique - en particulier, par des bactéries. Souvent, cela se produit dans les environnements inondés tels que les zones humides et les sédiments. De la même manière, les rizières sont maintenues inondées pendant la saison de croissance, et l'environnement riche en nutriments créé par les racines de riz soutient à la fois la croissance bactérienne et la production de méthylmercure.

Notre modèle de rizière simule comment le mercure change de forme, s'accumule et se transforme en méthylmercure dans différentes parties de l'écosystème, y compris dans l'eau, le sol et les plants de riz.

Dans notre modèle, le mercure pénètre dans l'eau stagnante inondée via des processus de dépôt et d'irrigation, puis se déplace parmi l'eau, sol et plantes. Après avoir initialisé et calibré le modèle, nous l'avons exécuté pendant une durée typique de cinq mois, de la plantation des semis à la récolte du riz, et avons comparé nos résultats aux mesures du mercure dans le riz en provenance de Chine. Nous avons également effectué différentes simulations avec des dépôts atmosphériques et des concentrations de mercure dans le sol variables.

Malgré sa simplicité, notre modèle a pu reproduire la variation des concentrations de méthylmercure dans le riz entre les différentes provinces chinoises. Notre modèle a pu refléter avec précision comment des concentrations plus élevées de mercure dans le sol ont conduit à des concentrations plus élevées dans le riz.

Mais le sol n'était pas toute l'histoire. Le mercure de l'eau – qui peut provenir de l'eau inondée des rizières ou de l'eau retenue dans le sol – peut également influencer les concentrations dans le riz. Cela dépend des taux relatifs des différents processus dans le sol et l'eau. Sous certaines conditions, une partie du mercure du riz peut provenir du mercure de l'atmosphère, une fois que le mercure s'est déposé dans la rizière. Cela suggérait que la modification des émissions de mercure pourrait potentiellement affecter les concentrations dans le riz.

Les émissions futures peuvent influencer le riz

Comment les taux de mercure dans le riz vont-ils évoluer à l'avenir ?

Nous avons examiné un scénario d'émissions élevées, qui ne suppose aucune nouvelle politique de contrôle des émissions de mercure d'ici 2050, et un scénario à faibles émissions, où la Chine utilise moins de charbon et les centrales électriques au charbon ont des contrôles avancés des émissions de mercure. Les concentrations médianes de méthylmercure du riz chinois ont augmenté de 13 pour cent dans le scénario haut et ont diminué de 18 pour cent dans le scénario bas. Les régions où le méthylmercure du riz a le plus diminué sous des contrôles politiques stricts étaient la Chine centrale, où la production de riz est élevée et où le riz est une source importante d'exposition au méthylmercure.

La gestion des concentrations de mercure dans le riz nécessite donc une approche intégrée, traitant à la fois des dépôts et de la contamination du sol et de l'eau. Il est également important de comprendre les conditions locales :autres facteurs environnementaux non pris en compte par notre modèle, comme l'acidité du sol, peut également influencer la production et l'accumulation de méthylmercure dans le riz.

Différentes stratégies de production de riz peuvent également aider – par exemple, l'alternance de cycles de mouillage et de séchage dans la riziculture peut réduire la consommation d'eau et les émissions de méthane ainsi que les concentrations de méthylmercure dans le riz.

Nos scénarios sous-estiment probablement les avantages potentiels pour la santé des contrôles de la Convention de Minamata en Chine, qui est partie à la Convention. Nous incluons dans nos scénarios uniquement les changements dans les émissions atmosphériques de la production d'électricité, tandis que la Convention contrôle les émissions d'autres secteurs, interdit l'extraction du mercure et traite les sites contaminés et les rejets dans les terres et dans l'eau.

La réduction du mercure pourrait également être bénéfique pour d'autres pays producteurs de riz, mais actuellement, il existe peu de données disponibles en dehors de la Chine. Cependant, nos recherches suggèrent que le problème du mercure n'est pas seulement une histoire de poisson - et que les efforts politiques peuvent en effet faire une différence.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.