Quand Erin Brockovich a poursuivi une grande entreprise de services publics dans les années 1990 pour avoir contaminé l'eau potable avec du chrome hexavalent, un métal toxique et cancérigène, l'attention nationale s'est tournée vers la Californie. Maintenant, les chercheurs ont déterminé que les sources naturelles de l'élément peuvent être géographiquement plus importantes lorsqu'il s'agit de la gestion des eaux souterraines de l'État.

Dans une étude publiée en ligne le 27 juin dans Sciences et technologies de l'environnement , Les scientifiques de Stanford ont utilisé une base de données sur les eaux souterraines à l'échelle de l'État et un nouveau moyen de retracer les sources pour identifier les puits contenant du chrome hexavalent provenant de l'industrie par rapport à ceux qui ont été contaminés par des sources naturelles - dont certains peuvent également résulter de l'activité humaine.

La recherche a révélé que le chrome naturel affecte une plus grande surface, plus de puits et une population plus importante dans toute la Californie que les sources industrielles, offrant une nouvelle perspective sur la façon dont les ressources en eaux souterraines de la Californie devraient être gérées.

« Alors que les concentrations les plus élevées de chrome dans un seul puits proviennent clairement de fuites industrielles, le plus grand nombre de puits et la plus grande répartition géographique proviennent tous de ce chrome naturel, " a déclaré le co-auteur Scott Fendorf, le professeur de la famille Huffington en science du système terrestre à l'École de la Terre, Sciences de l'énergie et de l'environnement (Stanford Earth). « Alors que nous continuons à insister sur la nécessité d'utiliser et de gérer les eaux souterraines, comprendre comment ces contaminants naturels peuvent mettre l'eau en danger devient vraiment, vraiment important."

Chrome bénin vs toxique

Le bénin, forme naturelle du produit chimique, connu sous le nom de chrome trivalent, est nécessaire pour aider les gens à décomposer le glucose. Il ne se déplace pas facilement dans l'environnement et adhère aux minéraux des sols et des sédiments - c'est ce qui donne aux roches de serpentinite dans les montagnes de la chaîne côtière en Californie leur teinte verte emblématique.

La forme toxique, chrome hexavalent, est très soluble et se déplace facilement dans l'environnement. Les utilisations industrielles du chrome hexavalent comprennent la galvanoplastie, fabrication d'acier, tannage du cuir et traitement du bois. Eau potable contenant du chrome hexavalent, également connu sous le nom de chrome-6 ou Cr(VI), est considéré comme une menace pour la santé humaine, augmentant le risque de cancer de l'estomac et de l'intestin.

Les scientifiques ont essayé de comprendre ce qui déclenche la transformation de la forme naturelle du chrome lié aux roches en une toxine pouvant s'écouler dans les eaux souterraines. En fonction de l'endroit où ils trouvent la forme toxique dans la vallée centrale et d'autres régions, les co-auteurs de l'étude soupçonnent des activités humaines, comme le pompage des eaux souterraines, pourrait contribuer à cette transformation.

"Nous devons commencer à considérer les voies par lesquelles nous pourrions créer par inadvertance la mauvaise forme de chrome à partir du bon et finir par contaminer nos aquifères, " dit Fendorf, qui est également chercheur principal au Stanford Woods Institute for the Environment. "La meilleure chose que nous puissions faire est d'identifier les processus qui accélèrent l'oxydation naturelle, puis essayez de développer des pratiques de gestion qui les minimiseront - s'ils se produisent, cela devient très coûteux à gérer. »

Traçage de la toxine

Les chercheurs ont analysé près de 90, 000 valeurs de chrome provenant de la base de données du Programme de surveillance et d'évaluation de l'environnement des eaux souterraines (GAMA) de Californie. Environ la moitié de ces mesures surveillent l'approvisionnement public en eau potable de la Californie. De celles, 15 pour cent contenaient des niveaux plus élevés de chrome hexavalent que la norme de 2014 pour l'eau potable de 10 parties par milliard.

Les scientifiques ont déterminé lesquels des 234 autres produits chimiques de la base de données étaient couramment trouvés avec le chrome hexavalent et ont utilisé ces informations pour déterminer où le chrome naturel menace la qualité des eaux souterraines et quels processus peuvent en être responsables. Les résultats révèlent une transformation généralisée du chrome trivalent sur la côte californienne et la vallée centrale, et des concentrations élevées de chrome hexavalent dans les points chauds industriels de l'État, autour de Los Angeles et de la région de la baie de San Francisco.

« Nous nous sommes vraiment concentrés sur la contamination industrielle, mais cet article fournit une représentation visuelle de tous les différents processus qui sont responsables de la contamination par le chrome-6, et il met en évidence à quel point ces contrôles peuvent être régionaux, " a déclaré l'auteur principal Debra Hausladen, un chercheur postdoctoral à l'Université de Lausanne qui a mené des recherches pour l'étude en tant que doctorant. étudiant en science du système Terre à Stanford. "Il est vraiment important d'avoir cette vision holistique lorsque nous développons des stratégies de gestion des eaux souterraines."

Les chercheurs espèrent créer des cartes de distribution plus détaillées des endroits où les contaminants naturels peuvent menacer les eaux souterraines et les voies qui les amèneraient à se déplacer dans le système d'eau de Californie.

"Les gens se rendent compte que nous devons nous inquiéter de plus que des contaminants industriels traditionnels - nous devons réaliser que presque tous les aquifères contiennent des contaminants naturels, " dit Fendorf. " La question est simplement, « Le contaminant va-t-il rester bénin sous forme solide ? ou va-t-il être transféré dans la phase aqueuse ? » Nous devons nous assurer que les contaminants restent dans les solides et ne mettent pas en péril nos approvisionnements en eau. »