Les impacts de Fukushima sur l'océan Ken Buesseler

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Valentin Bélanger
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1 Les impacts de Fukushima sur l'océan Ken Buesseler Département de chimie marine et géochimie Institut Océanographique de Woods Hole Woods Hole, Massachusetts, USA Yokohama Juin 2011 Traduction P. Fetet, relecture & édition : Kna, kna-blog.blogspot.com

Plusieurs sources de radioactivité 1 Bq = 1 Becquerel = 1 désintégration radioactive par seconde 1 PBq = peta Becquerel = 1 million de milliards de Bq 10 15 Bq = 1,000,000,000,000,000 Bq Nous vivons

2 Plusieurs sources de radioactivité 1 Bq = 1 Becquerel = 1 désintégration radioactive par seconde 1 PBq = peta Becquerel = 1 million de milliards de Bq Bq = 1,000,000,000,000,000 Bq Nous vivons dans un océan de radioactivité Les sources naturelles sont plus importantes que celles créées par l'homme Le danger est dans les doses 1 banane = 12 Bq 40 K Il faut en manger 20 millions pour avoir des inquiétudes concernant l'irradiation Des doses de moins d'1 Bq sont mesurables Dans l'océan (et dans le corps humain) les différents radionucléides ont des comportements et des toxicités différents Ken Buesseler WHOI

3 Radionucléides de césium dans l'océan que savons-nous? vient en majorité des essais d'armes atomiques des années 60, mais il y a quelques sources locales l'un des radionucléides de Fukushima les plus inquiétants soluble dans l'eau de mer Demie-vie 137 Cs = 30 ans Demie-vie 134 Cs = 2 ans Ces deux isotopes de césium ont les mêmes propriétés chimiques Empreintes Cs à Fukushima Compte-tenu de la demie-vie plus courte du 134 Cs et du ratio constant : 134 Cs/ 137 Cs = Cs/ 137 Cs Cs/ 137 Cs = Cs (Bq m -3 )

4 Diverses voies vers l'océan 80% de la contamination de Fukushima se retrouve dans l'océan. Il y a encore beaucoup d'incertitudes sur les sources et le comportement des divers radionucléides libérés dans l'environnement. 1 Dépôts atmosphériques Mi mars (5 30 P Bq) P (peta) = Écoulement fluvial faible et constant? 4 Écoulement souterrain (nappe phréatique) faible et constant? 2 Écoulement direct Après la fin mars (3 15 P Bq) faible actuellement

Une banane Niveaux antérieurs au 11 mars Un an d'histoire du césium 137 dans l'océan aux environs immédiats de Fukushima À la centrale nucléaire le Cs a atteint son niveau maximum le 6 avril

5 Une banane Niveaux antérieurs au 11 mars Un an d'histoire du césium 137 dans l'océan aux environs immédiats de Fukushima À la centrale nucléaire le Cs a atteint son niveau maximum le 6 avril Conséquences possibles sur la reproduction et la mortalité de l'écosystème marin limite pour l'eau potable aux États Unis April 1 June 1 Aug 1 Oct 1 Dec 1 Feb Niveaux à risques pour les produits de la mer Niveaux les plus hauts dans les océans après Tchernobyl Données de TEPCO Buesseler et al., 2012 La centrale nucléaire de Fukushima est à l'origine de l'émission de radionucléides la plus importante survenue dans les océans Les niveaux ont rapidement diminué pour augmenter ensuite Persistants à > 1000 Bq m 3 jusqu'à fin 2012 Donc le site de la centrale continue d'être une source de contamination Mais les niveaux sont maintenant sans danger pour le milieu marin et l'exposition humaine Qu'en est-il pour les produits de la mer?

6 Sources de césium proches et lointaines en avril 2011 Fukushima KEO S1 JKEO KNOT 137 Cs (Bq m -3 ) K Niveaux de Cs bas à grande distance en avril 2011 de par la source atmosphérique Niveaux de Cs plus hauts près des côtes du Japon à cause de l'écoulement direct Honda et al. 2012

7 Variabilité spatiale du Cs à Fukushima déterminée par les courants et le brassage remous côtier 134 Cs en surface de l'océan Juin Cs t 1/2 = 2 ans soluble > 99,5% Le 134 Cs varie de 3 ordres de grandeur jusqu'à 4000 Bq m 3 Le courant Kuroshio agit comme une barrière (peu de déposition aérienne au Sud) Les plus fortes valeurs sont associées aux remous proches de la côte Buesseler et al. PNAS April 2012 données disponibles en ligne

Variabilité spatiale du Cs à Fukushima déterminée par les courants et le brassage remous remous côtier côtiers 134 Cs en surface de l'océan Juin 2011 134 Cs tt 1/2 = 2 ans yr >99.

8 Variabilité spatiale du Cs à Fukushima déterminée par les courants et le brassage remous remous côtier côtiers 134 Cs en surface de l'océan Juin Cs tt 1/2 = 2 ans yr >99.5% soluble > soluble 99,5% Le 134 Cs varie de 3 ordres de grandeur jusqu'à 4000 Bq m 3 Le courant Kuroshio agit comme une barrière (peu de déposition aérienne au Sud) Les plus fortes valeurs sont associées aux remous proches de la côte Buesseler et al. PNAS April 2012 data available on line Buesseler et al. PNAS April 2012 données disponibles en ligne

La carte présente le suivi effectué jusqu'en juillet 2012 Elle donne les mesures

9 Les courants océaniques transportent le césium à travers le Pacifique Des témoins flottants ont été lâchés depuis le Japon en juin La carte présente le suivi effectué jusqu'en juillet 2012 Elle donne les mesures directes des temps de déplacement. Note : les débris se déplacent plus rapidement à cause des vents. Rypina et al., 2013

10 JCOPE2 Tracer Run <Observations compilées jusqu'au 16 juin 2012> Le courant maritime Kuroshio est important pour un transport rapide du césium (Bq/L)

11 JCOPE2 Tracer Run <Observations compilées jusqu'au 16 juin 2012> Courant Kuroshio May 2011 Aug Nov Mar 2012 Position of >10 Bq m (Bq/L)

12 Césium 137 actuellement sur le litoral japonais (Nov. 2012) Centrale nucléaire de Fukushima Dai ichi Centrale nucléaire > 0.3 TBq/mois Eau fluviale <<1 TBq/mois Eau de mer 15 TBq (TBq = Bq) Sédiments fluviaux 0.8 TBq/mois Kanda et al TUMST Fond marin 94 TBq

13 Estimations des émissions totales de Fukushima --- atmosphère rejets océaniques - Retombées atmospheriques de plus de PBq

14 Estimations des émissions totales de Fukushima atmosphère rejets océaniques ---- Retombées atmospheriques de plus de PBq Rejets directs dans l'océan PBq

15 Comparaison des sources océaniques de césium 137 Total du 137 Cs de Fukushima dans l'océan PBq Retombées globales jusqu'en 1970 Estimation pour le Pacifique Nord avant Fukushima 290 ± 30 PBq 69 PBq Retombées globales de Tchernobyl en PBq 10 à 20% des retombées de Tchernobyl 9 17 PBq qui ont touché l'océan

16 Résumé et comportement des sources de césium de Fukushima dans l'océan Rejets directs dans l'océan PBq Retombées atmospheriques PBq FNPP Rivières Eaux souterraines? Déposition de la neige marine Transport rapide au large > 99 % du Cs soluble Brassage vertical Enfouissement dans le fond marin 0.04 PBq? reminéralisation De nombreuses incertitudes persistent sur le devenir à long terme du césium et des autres radionucléides vers les profondeurs flux de sédiments

17 Qu'en est-il du poisson et de l'accumulation du césium? L'absorption et le rejet du césium par les poissons est rapide Page d'information du Ministère Japonais de l'agriculture, de la Forêt et de la Pêche (MAFF)

18 Qu'en est-il des poissons au Japon - où les poissons contiennent-ils le plus de césium? Pêcheries fermées à Fukushima Poissons de fond seulement Source des données : pêcheries du Japon Buesseler, Science, 2012

19 Quel type de poissons du Japon est le plus contaminé? poissons de fond & d'eau douce niveaux toujours élevés après 1 an variabilité imprévisible 18% des poissons sont au dessus de la limite - niveaux similaires jusqu'à fin 2012 Source de données MAFF Japon Buesseler, Science, 2012 Ken Buesseler WHOI

20 Gros plan sur les poissons de fond de Fukushima Limite au Japon Les niveaux de césium restent fortement variables La première année, 40 % des poissons de Fukushima sont au dessus de la limite de 100 Bq/kg De avril 2012 à janvier 2013, cela a diminué jusqu'à 20 %

rapide attendue Il doit y avoir une source continue de

21 Gros plan sur les poissons de fond de Fukushima Les niveaux de césium ne baissent pas aussi rapidement que prévu Baisse rapide attendue Il doit y avoir une source continue de césium plancher océanique contaminé - site de la centrale nucléaire

Gros plan sur les poissons de fond de Fukushima La décroissance du césium est plus lente que prévu Baisse attendue Moyenne mensuelle et courbe dérivée 50%

22 Gros plan sur les poissons de fond de Fukushima La décroissance du césium est plus lente que prévu Baisse attendue Moyenne mensuelle et courbe dérivée 50% en 330 jours nombreux poissons toujours au desus de la limite légale - les valeurs les plus hautes en Jan : 250,000 Bq/kg dans la baie de la centrale

23 Les leçons apprises : La centrale nucléaire de Fukushima est à l'origine d'une émission sans précédent de radionucléides dans l'océan au large du Japon De nombreuses raisons d'étude : La santé humaine évaluation des doses internes/externes Radioécologie écosystème marin et poissons Modélisation/prédiction de futurs accidents Le Japon dirige les recherches, mais plus de travail est nécessaire qu'aucun laboratoire ou pays ne peut entreprendre à lui seul La confirmation par de multiples laboratoires internationaux et indépendants forgera la confiance du public au Japon (et augmentera les connaissances scientifiques) Les études sur les poissons ne suffisent pas des études à long terme sont nécessaires sur l'océan, les fonds marins, les rivières, etc. Il est plus facile de mesurer le Cs que d'en déterminer les effets sanitaires

Futur évènement public, le 9 mai 2013 Évaluation scientifique des radionucléides de

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edu/fukushima Centre de la Radioactivité Marine & Environmentale Notre mission est

24 Futur évènement public, le 9 mai 2013 Évaluation scientifique des radionucléides de Fukushima - sources, évolution des impacts sur les écosystèmes marins et la santé humaine, communication et politiques publiques Courtes présentations Scéance de Q&R Centre de la Radioactivité Marine & Environmentale Notre mission est d'accroître notre compréhension des sources, comportements et conséquences des radionucléides d'origine naturelle et humaine dans l'environnement, en particulier dans l'océan.

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