Suite à l'accident de la centrale nucléaire de Fukushima en mars 2011, les autorités japonaises ont décidé de réaliser d'importants travaux de décontamination dans la zone touchée, qui couvre plus de 9, 000 km ² . Le 12 décembre, 2019, la plupart de ces travaux étant achevés, la revue scientifique SOL de l'Union européenne des géosciences (EGU) publie une synthèse d'environ 60 publications scientifiques qui, ensemble, donnent un aperçu des stratégies de décontamination utilisées et de leur efficacité, en mettant l'accent sur le radiocésium. Ce travail est le fruit d'une collaboration internationale menée par Olivier Evrard, chercheur au Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (LSCE—CEA/CNRS/UVSQ, Université Paris Saclay).

Décontamination des sols, qui a débuté en 2013 suite à l'accident de la centrale nucléaire de Fukushima Dai-ichi, est maintenant presque achevé dans les domaines prioritaires identifiés. En effet, les zones difficiles d'accès ne sont pas encore décontaminées, comme les communes situées à proximité immédiate de la centrale nucléaire. Olivier Evrard, chercheur au Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement et coordinateur de l'étude (CEA/CNRS/UVSQ), en collaboration avec Patrick Laceby d'Alberta Environment and Parks (Canada) et Atsushi Nakao de l'Université de la préfecture de Kyoto (Japon), a compilé les résultats d'environ 60 études scientifiques publiées sur le sujet.

Cette synthèse porte principalement sur le devenir du césium radioactif dans l'environnement car ce radioisotope a été émis en grande quantité lors de l'accident, contaminer une zone de plus de 9, 000 km ² . En outre, car l'un des isotopes du césium ( ¹³⁷ Cs) a une demi-vie de 30 ans, il constitue le risque le plus élevé pour la population locale à moyen et long terme, car on peut estimer qu'en l'absence de décontamination, il restera dans l'environnement pendant environ trois siècles. « Le retour d'expérience sur les processus de décontamination suite à l'accident nucléaire de Fukushima est sans précédent, " dit Olivier Evrard, « car c'est la première fois qu'un effort de nettoyage aussi important est réalisé à la suite d'un accident nucléaire. L'accident de Fukushima nous donne des indications précieuses sur l'efficacité des techniques de décontamination, en particulier pour éliminer le césium de l'environnement.

Cette analyse apporte de nouveaux enseignements scientifiques sur les stratégies et techniques de décontamination mises en œuvre dans les communes touchées par les retombées radioactives de l'accident de Fukushima. Cette synthèse indique qu'en enlevant la couche superficielle du sol sur une épaisseur de 5 cm, la principale méthode utilisée par les autorités japonaises pour nettoyer les terres cultivées, a réduit les concentrations de césium d'environ 80 pour cent dans les zones traitées. Néanmoins, l'enlèvement de la partie supérieure de la couche arable, qui s'est avéré efficace dans le traitement des terres cultivées, a coûté à l'État japonais environ 24 milliards d'euros. Cette technique génère une quantité importante de déchets, qui est difficile à traiter, à transporter et à stocker pendant plusieurs décennies à proximité de la centrale, une étape nécessaire avant son expédition vers des sites de stockage définitif situés en dehors de la préfecture de Fukushima d'ici 2050. D'ici début 2019, Les efforts de décontamination de Fukushima avaient généré environ 20 millions de mètres cubes de déchets.

Les activités de décontamination ont principalement ciblé les paysages agricoles et les zones résidentielles. La revue souligne que les forêts n'ont pas été nettoyées - en raison de la difficulté et des coûts très élevés que représenteraient ces opérations - car elles couvrent 75 pour cent de la superficie située dans la zone de retombées radioactives. Ces forêts constituent un réservoir potentiel à long terme de radiocésium, qui peut être redistribué à travers les paysages en raison de l'érosion des sols, glissements de terrain et inondations, notamment lors des typhons qui peuvent affecter la région entre juillet et octobre.

Atsushi Nakao, co-auteur de la publication, souligne l'importance de continuer à surveiller le transfert de contamination radioactive à l'échelle des bassins versants côtiers qui drainent la partie la plus contaminée de la zone de retombées radioactives. Ce suivi aidera les scientifiques à comprendre le devenir du radiocésium résiduel dans l'environnement afin de détecter une éventuelle recontamination des zones assainis en raison d'inondations ou d'événements d'érosion intense dans les forêts.

L'analyse recommande des recherches supplémentaires sur :

• les enjeux liés à la remise en culture des terres agricoles décontaminées,
• le suivi de la contribution de la contamination radioactive des forêts aux rivières qui traversent la région,
• et le retour des habitants et leur réappropriation du territoire après évacuation et décontamination.

Cette recherche fera l'objet d'un projet de recherche international franco-japonais et pluridisciplinaire, MITATE (Irradiation Measurement Human Tolerance via Environmental Tolerance), animé par le CNRS en collaboration avec divers organismes français (dont le CEA) et japonais, qui débutera le 1er janvier 2020 pour une période initiale de cinq ans.

Approches complémentaires

Cette recherche est complémentaire au projet de développement de méthodes bio- et éco-technologiques pour la dépollution rationnelle des effluents et des sols, en appui à une stratégie de réhabilitation agricole post-accidentelle (DEMETERRES), animé par le CEA, et menée en partenariat avec l'INRA et le Cirad Montpellier.

Techniques de décontamination

• Dans les zones cultivées à l'intérieur de la zone spéciale de décontamination, la couche superficielle du sol a été enlevée jusqu'à une profondeur de 5 cm et remplacée par un nouveau « sol » constitué de granit concassé disponible localement. Dans les zones plus éloignées de l'usine, substances connues pour fixer ou remplacer le césium radioactif (engrais potassiques, poudres de zéolite) ont été appliqués au sol.
• En ce qui concerne les zones boisées, seules celles qui se trouvaient à moins de 20 mètres des maisons ont été traitées (coupe de branches et ramassage des déchets).
• Les quartiers résidentiels ont également été nettoyés (curage de fossés, nettoyage de toitures et gouttières, etc.), et les jardins (potagers) ont été traités comme des zones cultivées.