Le mercure est une toxine incroyablement tenace. Une fois émis par les cheminées des centrales à charbon, entre autres sources, le gaz peut dériver dans l'atmosphère jusqu'à un an avant de se déposer dans les océans et les lacs. Il peut alors s'accumuler dans les poissons sous forme de méthylmercure toxique, et éventuellement nuire aux personnes qui consomment le poisson.

Quoi de plus, le mercure précédemment émis peut en fait réintégrer l'atmosphère par évaporation. Ces "émissions héritées" peuvent dériver et se déposer ailleurs, déclenchant un cycle dans lequel une réserve croissante de mercure toxique peut circuler et contaminer l'environnement pendant des décennies, voire des siècles.

Une nouvelle étude du MIT révèle que plus les pays attendent pour réduire les émissions de mercure, plus les émissions héritées s'accumuleront dans l'environnement, et moins les politiques de réduction des émissions seront efficaces lorsqu'elles seront finalement mises en œuvre.

Dans un article publié dans la revue Sciences et technologies de l'environnement , les chercheurs ont découvert que, pour tous les cinq ans que les pays retardent dans la réduction des émissions de mercure, l'impact de toute mesure politique sera réduit de 14 pour cent en moyenne. En d'autres termes, pour tous les cinq ans que les pays attendent pour réduire les émissions de mercure, ils devront mettre en œuvre des politiques 14 % plus strictes pour atteindre les mêmes objectifs de réduction.

Les chercheurs ont également découvert que les régions éloignées sont susceptibles de souffrir le plus de tout retard dans les contrôles du mercure. La contamination par le mercure dans ces régions ne fera qu'augmenter, principalement de l'accumulation d'émissions héritées qui ont voyagé là-bas et continuent de parcourir et de contaminer leurs environnements.

"Le message global est que nous devons agir rapidement, " dit l'auteur de l'étude Noelle Selin, professeur agrégé à l'Institut des systèmes de données et de la société du MIT et au Département de la Terre, Atmosphérique, et sciences planétaires. "On aura affaire au mercure pendant longtemps, mais nous pourrions en traiter beaucoup plus si nous retardons les contrôles. »

Retard global

La Convention de Minamata, un traité international avec 101 parties dont les États-Unis, est entré en vigueur en août 2017. Le traité représente un engagement mondial à protéger la santé humaine et l'environnement en réduisant les émissions de mercure provenant de sources anthropiques. Le traité exige que les pays contrôlent les émissions de sources spécifiques, comme les centrales électriques au charbon, qui représentent environ un quart des émissions mondiales de mercure. D'autres sources abordées par le traité comprennent le mercure utilisé dans l'extraction minière artisanale et à petite échelle de l'or, production de métaux non ferreux, et la production de ciment.

Dans l'élaboration et l'évaluation de leurs plans de réduction des émissions, les décideurs utilisent généralement des modèles pour simuler la quantité de mercure qui resterait dans l'atmosphère si certaines mesures étaient prises pour réduire les émissions à leur source. Mais Selin dit que bon nombre de ces modèles ne tiennent pas compte des émissions héritées ou supposent que ces émissions sont constantes d'une année à l'autre. Ces mesures n'entrent pas non plus en vigueur immédiatement - le traité exhorte les pays à prendre des mesures dès que possible, mais ses exigences en matière de contrôle des sources existantes telles que les centrales électriques au charbon autorisent un délai pouvant aller jusqu'à 10 ans.

"Ce que de nombreux modèles ne prennent généralement pas en compte, c'est que les émissions anthropiques alimentent les futures émissions héritées, ", dit Selin. "Donc, les émissions anthropiques d'aujourd'hui sont les émissions héritées de demain."

Les chercheurs soupçonnaient que, si les pays tardent à mettre en œuvre leurs plans de contrôle des émissions, cela pourrait entraîner la croissance non seulement des émissions primaires des cheminées, mais aussi des émissions héritées qui sont revenues dans l'atmosphère une deuxième fois.

"Dans la vraie vie, quand les pays disent, « nous voulons réduire les émissions, ' cela prend généralement de nombreuses années avant qu'ils ne le fassent réellement, " dit Hélène Angot, premier auteur de l'étude et ancien post-doctorant au MIT. "Nous voulions demander, quelles sont les conséquences de retarder l'action lorsque vous prenez en compte les émissions héritées. »

L'héritage de l'attente

Le groupe a utilisé une combinaison de deux modèles :GEOS-Chem, un modèle atmosphérique global développé au MIT qui simule le transport de produits chimiques dans l'atmosphère à travers le monde; et un modèle de cycle biogéochimique qui simule la façon dont le mercure circule dans des compartiments représentant l'atmosphère globale, sol, et de l'eau.

Avec cette combinaison de modélisation, les chercheurs ont estimé la quantité d'émissions héritées qui seraient produites dans n'importe quelle région du monde, compte tenu des divers échéanciers des politiques de réduction des émissions. Ils ont supposé un scénario dans lequel les pays adopteraient une politique visant à réduire les émissions mondiales de mercure de 50 pour cent par rapport aux niveaux de 2010. Ils ont ensuite simulé la quantité de mercure qui serait déposée dans les lacs et les océans, à la fois des émissions primaires et anciennes, si une telle politique était retardée tous les cinq ans, de 2020 à 2050.

En somme, ils ont constaté que si les pays devaient retarder de cinq, dix, ou 15 ans, toute politique qu'ils mettraient en œuvre en aurait 14, 28, ou 42 % d'impact en moins, respectivement, que si cette même politique était mise en place immédiatement.

"Plus on attend, plus il faudra de temps pour atteindre des niveaux de contamination sûrs, " dit Angot.

Conséquences à distance

Sur la base de leurs simulations, les chercheurs ont comparé quatre régions situées à diverses distances des sources anthropiques :les régions éloignées de l'est du Maine; Ahmedabad, l'une des plus grandes villes d'Inde, situé à proximité de deux centrales électriques au charbon; Shanghaï, la plus grande ville de Chine, qui a des concentrations élevées de mercure dans l'atmosphère ; et une zone du Pacifique Sud connue pour ses pêcheries de thon.

Ils ont trouvé que, proportionnellement, les retards dans l'action sur le mercure ont eu des conséquences plus importantes dans les régions les plus éloignées de toute source anthropique de mercure, comme l'est du Maine, une région qui abrite plusieurs tribus amérindiennes dont les moyens de subsistance et la culture dépendent en partie des prises de poissons locales.

Selin et Angot ont collaboré avec des membres de ces tribus, dans le cadre d'un partenariat établi par le Center for Environmental Health Sciences du MIT.

« Ces communautés essaient de revenir à un mode de vie plus traditionnel, et ils veulent manger plus de poisson, mais ils sont contaminés, " dit Angot. " Alors ils nous ont demandé, « Quand pouvons-nous manger en toute sécurité autant de poisson que nous le souhaitons ? Quand pouvons-nous supposer que les concentrations de mercure seront suffisamment faibles pour que nous puissions manger du poisson régulièrement ? »

Pour répondre à ces questions, l'équipe a modélisé la quantité de contamination des poissons dans l'est du Maine qui pourrait résulter d'une accumulation d'émissions héritées si les politiques de réduction du mercure sont retardées. Les chercheurs ont utilisé un modèle de lac simple, adapté et appliqué au MIT en collaboration avec des collègues de la Michigan Technological University, qui simule la façon dont le mercure circule à travers une colonne qui représente les couches de l'atmosphère, un lac, et les sédiments en dessous. Le modèle simule également la façon dont le mercure se transforme en méthylmercure, sa forme la plus toxique qui peut se bioaccumuler dans les poissons.

"En général, nous avons constaté que plus nous attendons pour réduire les émissions mondiales, plus il faudra de temps pour atteindre des concentrations sûres de méthylmercure dans les poissons, " dit Angot. " En gros, si vous êtes loin [de toute source anthropique de mercure], vous comptez sur tout le monde. Tous les pays doivent réduire leurs émissions si vous voulez voir une diminution de la contamination dans un endroit très reculé. C'est pourquoi nous avons besoin d'une action mondiale."