Des ouvriers installent un puits de surveillance près du site d'étude au Bangladesh. Crédit :Rajib Mozumder
L'eau de puits contaminée par l'arsenic au Bangladesh est considérée comme l'une des crises de santé publique les plus dévastatrices au monde. Près d'un quart de la population du pays, environ 39 millions de personnes, boire de l'eau naturellement contaminée par cet élément mortel, qui peut attaquer silencieusement les organes d'une personne pendant des années ou des décennies, conduisant à des cancers, maladie cardiovasculaire, problèmes de développement et cognitifs chez les enfants, et la mort. Environ 43, 000 personnes meurent chaque année de maladies liées à l'arsenic au Bangladesh.
Pour éviter la contamination à l'arsenic, de nombreux ménages bangladais accèdent à l'eau via des puits privés forés à 300 pieds ou moins, sous des couches d'argile imperméables. On pense que de telles couches d'argile protègent les eaux souterraines des aquifères sous-jacents du flux descendant de contaminants. Cependant, une étude publiée dans Communication Nature cette semaine suggère que de telles couches d'argile ne protègent pas toujours contre l'arsenic, et pourrait même être une source de contamination dans certains puits.
Des couches d'argile avaient déjà été soupçonnées de contaminer les eaux souterraines avec de l'arsenic dans certaines parties du Bangladesh, le delta du Mékong au Vietnam et la vallée centrale de Californie, mais le nouveau document fournit la preuve la plus directe à ce jour.
"Nos résultats remettent en question une opinion largement répandue, à savoir que des couches d'argile imperméables protègent nécessairement un aquifère des perturbations, " a déclaré Alexander van Geen, professeur de recherche à l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia, qui étudie la contamination de l'eau potable par l'arsenic depuis deux décennies. "Dans ce contexte, nous montrons sous plusieurs angles différents :tentatives infructueuses de réduire l'exposition locale, perçage haute résolution, surveillance, et la datation des eaux souterraines - que ce n'est en fait pas le cas pour l'arsenic des eaux souterraines, car le pompage municipal à distance peut déclencher à distance la libération d'arsenic en dessous d'une telle couche d'argile."
Les chercheurs ont été inspirés pour mener l'étude après que deux puits communautaires à pompage manuel ont été forés à des profondeurs intermédiaires dans les environs de Dhaka, la capitale du Bangladesh, a soudainement échoué, produire de l'eau avec des concentrations élevées d'arsenic après avoir produit de l'eau propre pendant plusieurs mois.
La plupart des sables contiennent de l'arsenic, mais ce n'est pas un problème tant que l'arsenic n'est pas libéré dans l'eau potable d'une manière ou d'une autre, typiquement par réponse au carbone réactif. Les sources de ce carbone réactif restent mal connues, malgré des décennies d'études. Une possibilité est qu'il se déplace dans les sédiments avec l'écoulement descendant des eaux de surface, mais les chercheurs ont montré avec la datation des eaux souterraines qu'un tel débit n'était pas responsable dans le cas de leur zone d'étude. Un autre est que le carbone réactif est libéré lorsque la matière végétale se décompose sous terre. La troisième théorie, démontré pour la première fois dans le nouveau document, est qu'un pompage municipal excessif peut comprimer les couches d'argile, extraire le charbon réactif, qui libère alors l'arsenic des sédiments locaux.
En effet, les chercheurs ont découvert que les changements récents dans l'arsenic près de Dhaka étaient le résultat du pompage d'aquifères plus profonds pour satisfaire l'approvisionnement municipal de la ville. En raison de ce pompage municipal en profondeur, les niveaux d'eau sous Dhaka même sont cent mètres en dessous de ce qu'ils seraient naturellement - l'aquifère ne se remplit tout simplement pas assez vite. Cette zone déprimée est appelée le Dhaka "cône de dépression, " et il s'étend sur environ 20 kilomètres autour de la ville.
Échantillons de déblais d'argile et de sable aquifère collectés à des intervalles de cinq pieds près du site d'étude au Bangladesh. Le sable gris est souvent associé à une teneur élevée en arsenic dans les eaux souterraines et le sable orange est constamment associé à une faible teneur en arsenic dans les eaux souterraines. Crédit :Rajib Mozumder
« A Dacca, le pompage a probablement accéléré la libération d'arsenic et nous a permis de documenter les changements en une décennie, " a déclaré van Geen. "Nous n'aurions pas compris cela sans avoir surveillé les puits pendant au moins 10 ans. La surveillance n'est pas très excitante, mais grâce à la surveillance, nous avons découvert quelque chose de fascinant."
Les conclusions de l'équipe de recherche sont particulièrement inquiétantes pour les ménages locaux à la périphérie de Dhaka qui ont réinstallé des puits à titre privé pour accéder à des aquifères relativement peu profonds sous la couche d'argile imperméable.
Même en l'absence de pompage en profondeur pour les besoins municipaux, la diffusion à long terme du carbone organique dissous des couches argileuses pourrait expliquer pourquoi les puits privés creusés juste en dessous d'une couche argileuse dans d'autres aquifères sédimentaires sont plus susceptibles d'être contaminés par l'arsenic que les puits plus profonds, selon le papier.
Bien que les conditions géochimiques entourant chaque aquifère soient différentes, le problème des fuites d'arsenic et d'autres contaminants dans les eaux souterraines des aquifères profonds n'est pas unique à Dhaka. "C'est un avertissement et cela signifie que dans certaines zones, vous devez probablement tester les puits plus fréquemment que d'autres, " a déclaré van Geen.
Le problème n'est pas propre au Bangladesh, Soit. Avec le pompage des eaux souterraines des aquifères qui devrait se poursuivre dans le monde entier, une surveillance plus globale de la contamination par l'arsenic provenant du compactage des couches argileuses peut être nécessaire, selon les auteurs de l'article.
Le dilemme de l'approvisionnement en eau potable de la population du Bangladesh demeure. Des puits profonds fournissent actuellement une partie de l'eau la plus sûre au Bangladesh, dit Charles Harvey, un professeur de génie civil au MIT qui a longtemps étudié l'arsenic dans l'eau potable mais n'a pas contribué à cette recherche. "La plupart d'entre eux semblent aller bien, mais cela sonne l'alarme qu'ils ne resteront peut-être pas bien."
La question de recherche que van Geen aimerait aborder ensuite relève du domaine de l'économie comportementale :« Comment pouvez-vous encourager les personnes dont les puits sont riches en arsenic à faire quelque chose ? »
