Des maux de tête et des odeurs chimiques persistantes provenant d’un déraillement de train enflammé à East Palestine, Ohio, ont laissé les résidents inquiets pour leur air et leur eau, et la désinformation sur les réseaux sociaux n’a pas aidé.

Les représentants de l’État ont donné plus de détails sur le processus de nettoyage et une chronologie de la catastrophe environnementale lors d’une conférence de presse le 14 février 2023.

Près d’une douzaine de wagons transportant des produits chimiques, dont du chlorure de vinyle, un produit cancérigène, ont déraillé dans la soirée du 3 février, et le feu qui s’est déclaré sur le site a dégagé une fumée noire âcre. Les autorités ont déclaré qu’elles avaient testé la contamination de plus de 400 maisons voisines et qu’elles suivaient la trace d’un panache de produits chimiques déversés qui avait tué 3 500 poissons dans des cours d’eau et atteint la rivière Ohio.

Cependant, la lenteur de la diffusion des informations après le déraillement a laissé de nombreuses questions sans réponse sur les risques et l’impact à long terme. Nous avons posé cinq questions sur les rejets chimiques à Andrew Whelton, un ingénieur en environnement qui étudie les risques chimiques lors de catastrophes.

Quels sont les produits chimiques du train déraillé les plus dangereux pour la santé humaine et l’environnement à long terme, et quel est l’impact connu à ce jour ?

Les principales préoccupations sont désormais la contamination des habitations, du sol et de l’eau, principalement par des composés organiques volatils et des composés organiques semi-volatils, connus sous le nom de COV et COSV.

Le train comptait près d’une douzaine de wagons contenant du chlorure de vinyle et d’autres matériaux, tels que l’acrylate d’éthylhexyle et l’acrylate de butyle. Ces produits chimiques présentent différents niveaux de toxicité et différents destins dans le sol et les eaux souterraines. Les autorités ont détecté certains de ces produits chimiques dans le cours d’eau voisin et des particules dans l’air provenant de l’incendie. Mais jusqu’à présent, le sort de bon nombre de ces produits chimiques n’est pas connu. Diverses autres matières ont également été libérées, mais les discussions sur ces produits chimiques ont été limitées.

Les autorités de l’État ont révélé qu’un panache de contamination rejeté dans le ruisseau voisin s’était retrouvé dans la rivière Ohio. D’autres villes tirent leur eau potable de cette rivière et ont été averties du risque. Plus ce panache se déplace vers l’aval, moins la substance chimique sera concentrée dans l’eau et moins le risque sera grand.

À long terme, le risque le plus élevé se situe à proximité du lieu du déraillement. Là encore, on ne dispose que de peu d’informations sur les produits chimiques présents, ou créés par des réactions chimiques au cours de l’incendie.

On ne sait pas encore quelle quantité s’est retrouvée dans les collecteurs d’eaux pluviales, a été évacuée dans les cours d’eau ou s’est déposée au fond des cours d’eau.

Il y avait également beaucoup de particules brûlées. La fumée noire en est une indication claire. On ne sait pas encore quelle quantité s’est diluée dans l’air ou est tombée au sol.

Combien de temps ces produits chimiques peuvent-ils rester dans le sol et l’eau, et quel est leur risque potentiel à long terme pour les humains et la faune ?

Plus le produit chimique est lourd, plus il se dégrade lentement et plus il est susceptible d’adhérer au sol. Ces composés peuvent rester pendant des années s’ils ne sont pas traités.

Après la rupture de l’oléoduc de la rivière Kalamazoo dans le Michigan en 2010, l’Agence américaine de protection de l’environnement a creusé un affluent où le pétrole s’est déposé. Les déversements de pétrole sur les côtes de l’Alaska et de l’Alabama nous ont également montré que les produits chimiques pétroliers peuvent se retrouver dans le sol si celui-ci n’est pas assaini.

L’impact à long terme dans l’Ohio dépendra en partie de la rapidité – et de la profondeur – du nettoyage.

Si les sols et les liquides fortement contaminés sont excavés et éliminés, les impacts à long terme peuvent être réduits. Mais plus l’enlèvement est long, plus la contamination peut s’étendre. Il est dans l’intérêt de tous de procéder au nettoyage le plus rapidement possible et avant que la région ne subisse des pluies.

Des barrages flottants ont été déployés dans un cours d’eau voisin pour capturer les produits chimiques. Des dispositifs de strippeurs à air ont été déployés pour éliminer les produits chimiques des cours d’eau. Les strippeurs à air font en sorte que les produits chimiques légers quittent l’eau et entrent dans l’air. Il s’agit d’une technique de traitement courante, qui a été utilisée après une marée noire survenue en 2015 dans la rivière Yellowstone, près de Glendive, dans le Montana.

Sur le site du déraillement en Ohio, les travailleurs retirent déjà le sol contaminé jusqu’à 7 pieds (environ 2 mètres) de profondeur près de l’endroit où les wagons ont brûlé.

Certains des wagons ont été intentionnellement vidés et les produits chimiques mis à feu pour les éliminer. Cet incendie a dégagé une épaisse fumée noire. Que pensez-vous des produits chimiques et des risques à long terme ?

L’incinération est l’un des moyens d’éliminer les produits chimiques dangereux, mais une destruction chimique incomplète crée une foule de sous-produits. Les produits chimiques peuvent être détruits lorsqu’ils sont portés à des températures extrêmement élevées afin qu’ils brûlent complètement.

Le panache de fumée noire que l’on a vu à la télévision était une combustion incomplète. Un certain nombre d’autres produits chimiques ont été créés. Les responsables ne savent pas nécessairement ce qu’ils étaient ou où ils sont allés jusqu’à ce qu’ils les analysent.

Nous savons que les cendres peuvent présenter des risques pour la santé, c’est pourquoi nous effectuons des tests à l’intérieur des maisons après les incendies de forêt où les structures brûlent. C’est l’une des raisons pour lesquelles le directeur de la santé de l’État a demandé aux résidents dont les puits privés se trouvent à proximité ou sous le vent du déraillement d’utiliser de l’eau en bouteille jusqu’à ce qu’ils puissent faire tester leurs puits.

L’Agence pour la protection de l’environnement (EPA) a examiné les maisons situées à proximité du déraillement pour vérifier la qualité de l’air intérieur. Comment ces produits chimiques pénètrent-ils dans les maisons et que deviennent-ils dans les espaces clos ?

Les maisons ne sont pas étanches à l’air, et il arrive que de la poussière et d’autres matériaux s’infiltrent. Cela peut se faire par une porte ouverte ou un rebord de fenêtre. Parfois, les gens les laissent traîner à l’intérieur.

Jusqu’à présent, l’EPA n’a signalé aucune preuve de niveaux élevés de chlorure de vinyle ou de chlorure d’hydrogène dans les quelque 400 maisons testées. Mais la transparence totale a fait défaut. Ce n’est pas parce qu’une agence effectue des tests qu’elle recherche ce qu’elle doit rechercher.

Les médias parlent de quatre ou cinq produits chimiques, mais le manifeste de Norfolk Southern mentionne également un tas d’autres matériaux dans les réservoirs qui ont brûlé. Tous ces matériaux créent potentiellement des centaines ou des milliers de COV et de COSV.

Les agents gouvernementaux procèdent-ils à des analyses pour tout ce qu’ils devraient tester ?

Les habitants de la communauté ont signalé des maux de tête, qui peuvent être causés par les COV et d’autres produits chimiques. Ils sont naturellement inquiets.

Les responsables fédéraux et de l’Ohio doivent mieux communiquer sur ce qu’ils font, pourquoi et ce qu’ils prévoient de faire. Les questions auxquelles ils tentent de répondre ne sont pas claires. Pour une catastrophe aussi grave, il y a eu peu d’informations sur les analyses pratiquées.

En l’absence de cette transparence, la désinformation comble ce vide. Du point de vue du propriétaire, il est difficile de comprendre le véritable risque si les données ne sont pas communiquées.

Pour aller plus loin

Texte paru initialement en anglais dans The Conversation, traduit par la Rédaction. La traduction étant protégée par les droits d’auteur, cet article traduit n’est pas libre de droits. Nous autorisons la reproduction avec les crédits appropriés : « Citizen4Science/Science infuse » pour la version française avec un lien vers la présente page.

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Voir aussi un avis d’expert à chaud

C’est à East Palestine, une petite ville de 5 000 habitants que la catastrophe a eu lieu, en début de soirée, créant un énorme incendie. La moitié des habitants ont été évacués le lendemain. Pour éviter des explosions des produits chimiques embarqués dans le train, les autorités ont décidé de faire brûler certains wagons. Cette combustion est cependant toxique entraînant une pollution de l’air étendue sur des kilomètres.

Alors que les habitants de la ville on regagné leur ville 5 jours plus tard, les autorités considérant le danger d’inhalation de produits toxiques comme disparu, on a pu voir sur les réseaux sociaux et à la télévision des animaux intoxiqués morts (chiens, renards) ou à l’agonie dans le secteur d’East Palestine et les cours d’eau (poissons et grenouilles) laissant le public dubitatif. Les inquiétudes concernant les effets sur la santé des personnes, des animaux et l’environnement montent d’un cran. Selon le Département des Ressources naturelles de l’Ohio, environ 3 500 poissons ont été tués pour 12 km de cours d’eau affectés, en date du 8 février.
Dans la région, on s’inquiète aussi pour les ménopomes, une espèce de la famille des amphibiens appelée aussi salamandre-alligator endémique des Appalaches aux États-Unis. Cet animal subit un fort déclin, et est l’objet d’initiatives de réintroduction dans la faune sauvage depuis dix ans avec beaucoup d’efforts engagés pour cela.

Chlorure de vinyle

Cinq wagons, selon les informations du New York Times, contenaient cette substance chimique, gaz incolore utilisé dans la fabrication de produits en plastique, qui peut provoquer des maux de tête et des étourdissements, et en cas d’exposition chronique, une forme rare de cancer du foie. Le journal américain partage aussi la réaction d’un expert en santé environnementale : « C’est absolument horrible de penser à la quantité qui a été libéré et à celle qui a été brûlée délibérément. » Le gaz est particulièrement volatile, laissant espérer une élimination aérienne rapide, mais c’est sans compter les risques de dissémination de particules y compris celles des produits de dégradation dans les sols et l’eau.

Enquête en cours

Elle est menée par le Comité national de la sécurité des transports, agence américaine indépendante du gouvernement en charge des enquêtes principalement sur les accidents aériens civils, mais aussi sur certains types d’accidents routiers, maritimes et ferroviaires quand leur impact est important en termes matériel ou humain.
Dans le même temps, l’Agence de sécurité environnementale, qui avait fait évacuer quelques jours la moitié des habitants d’East Palestine, surveille l’air et les bâtiments des environs à la recherche de gaz et fumé toxique. Selon des experts, il n’est pas exclu qu’une commission présidentielle soit ouverte, permettant d’explorer plus facilement les responsabilités des parties prenantes dans l’accident, qu’elles soient publiques ou privées. Cela avait été le cas avec la pire catastrophe chimique en Amérique, celle de DeepWater Horizon survenue en 2010 sur une plateforme pétrolière dans le Golfe du Mexique, entraînant la dispersion de 4,9 millions de barils soit 780 000 m3.

Risques long terme

Les déversements et dispersions de produits chimiques posent le problème des conséquences souvent possibles à long terme. Les panaches de produits chimiques libèrent des particules qui peuvent atterrir dans les puits et les cours d’eau. Les eaux souterraines peuvent être affectées et contaminer après propagation, y compris sous forme de vapeur, dans les sols fissurés et atteindre les habitations, a expliqué un spécialiste au New York Times.

Il y aussi le problème des produits chimiques secondaires, formés lors de la combustion et par l’interaction des substances. Des réactions chimiques en chaîne dont on ne maîtrise aujourd’hui pas l’impact dans le cas de l’accident d’East Palestine.

Pour aller plus loin

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Les incendies de forêt sont un phénomène qui touche pratiquement tous les milieux végétalisés de la Terre depuis des millions d’années. Cependant, au cours des dernières décennies, la planète a connu une activité extraordinaire en matière d’incendies de forêt, avec une dévastation généralisée dans diverses régions telles que la Méditerranée, l’Amérique du Nord et du Sud, l’Asie du Sud-Est, l’Australie et même la Sibérie. L’année en cours a déjà montré des signes troublants d’incendies massifs. Par exemple, la superficie totale brûlée en Europe pour la saison des incendies en 2022 est quatre fois supérieure à la moyenne sur la période 2006 à 2021 selon le système européen d’information sur les incendies de forêt (EFFIS).

En plus de causer des dommages directs aux écosystèmes et aux communautés, les incendies de forêt entraînent également l’émission d’énormes quantités de polluants dans l’atmosphère. À l’échelle mondiale, les émissions de incendies de forêt perturbent le cycle du carbone et l’équilibre radiatif de la Terre, un phénomène connu sous le nom de forçage climatique. Elles influencent également la température, les nuages et les précipitations, entraînant une dégradation de la qualité de l’air et la mort d’environ 300 000 personnes chaque année.

Malgré le fait que les incendies de forêt catastrophiques s’intensifient rapidement et que leurs effets sur les personnes et l’environnement peuvent être dramatiques, il s’agit de l’un des processus les plus mal compris du système terrestre. Étant donné que les incendies de forêt émettent des gaz à effet de serre et des aérosols (particules minuscules de fumée) qui affectent le rayonnement dans l’atmosphère, on peut s’attendre avec une grande fiabilité à ce qu’ils entraînent également des perturbations du climat mondial et régional.

Les limites des modèles courants

Cependant, l’ampleur de ces effets est très incertaine. Les modèles actuellement utilisés pour prédire l’évolution du climat futur, tels que ceux qui participent aux expériences de simulation à l’appui des rapports du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), ne comportent pas de représentation des effets des incendies de forêt ou le font de manière peu satisfaisante. En l’absence de modèles capables de représenter avec précision les influences du changement climatique sur les incendies de forêt et, à leur tour, les influences de la pollution générée par les incendies de forêt sur le climat (c’est-à-dire les rétroactions feu-climat), les prévisions du changement climatique futur dont nous disposons en tant que société pourraient souffrir de biais importants.

Les émissions issues du feu n’ont pas seulement le potentiel d’influencer le climat à long terme, elles peuvent également modifier les conditions météorologiques à court terme dans différentes parties du globe. C’est également un sujet scientifique mal compris, malgré l’existence de quelques études sporadiques qui ont tenté de l’examiner.

Une série d’expériences récentes menées par notre équipe de climatologues du Royaume-Uni et de Grèce fait la lumière sur cette question. Les travaux ont porté sur un ensemble de simulations inédites de modèles climatiques de pointe des événements d’El Niño, qui ont permis de quantifier l’impact des émissions intenses de incendies de forêt au-dessus de l’Asie équatoriale qui ont accompagné les événements importants d’El Niño ces dernières décennies.

Des saisons sèches plus longues en Asie

El Niño est un phénomène climatique ayant un impact sociétal important, qui modifie les régimes climatiques dans la région du Pacifique, ainsi que dans de nombreuses régions du monde. L’une des conséquences est une saison sèche plus profonde et prolongée en Asie équatoriale. Lors des grands épisodes El Niño récents comme en 1997 et en 2015, ce phénomène s’est combiné à l’expansion du défrichage des terres agricoles pour produire de vastes incendies dans les zones dominées par la tourbe. Ces incendies, qui comptent parmi les plus importants de la planète, attirent l’attention des scientifiques et des médias en raison de la couche de fumée qu’ils produisent dans la région pendant plusieurs semaines et qui a un impact sur la santé de millions de personnes.

La littérature antérieure s’est concentrée sur l’ampleur de ces émissions de fumée dues à El Niño et sur leurs graves répercussions sur la santé. Cependant, il y a eu étonnamment peu de recherches sur la rétroaction climatique de ce forçage radiatif aérosol transitoire mais très important. L’hypothèse de la nouvelle étude est que ces émissions de fumées peuvent influencer de façon radicale les conditions atmosphériques dans le Pacifique occidental et donc modifier le développement du phénomène El Niño lui-même.

C’est la première fois que l’impact des émissions intenses de fumée au-dessus de l’Asie équatoriale est étudié dans des simulations climatiques à complexité totale. Celles-ci ont permis aux chercheurs de comparer le développement des événements d’El Niño avec et sans la présence d’importantes émissions d’incendies de forêt en provenance d’Asie équatoriale, en utilisant la saison intense des incendies de 1997 comme cas test.

Impact des incendies de forêt sur El Niño

Les résultats suggèrent que les émissions intenses de fumée entraînent un réchauffement puissant de la basse atmosphère au-dessus de l’Asie équatoriale, ce qui renforce la convection locale (mouvement ascendant de l’air), la concentration des nuages et les précipitations sur le continent maritime. Ce phénomène déplace à son tour la couverture nuageuse vers l’ouest dans le Pacifique et renforce considérablement la « circulation de Walker« , qui est le modèle typique de circulation de l’air dans la basse atmosphère tropicale. Cela s’oppose à la circulation typique d’El Niño dans le Pacifique (qui est un affaiblissement de la circulation de Walker) et entraîne une rétroaction négative sur l’événement d’El Niño lui-même. Les chercheurs ont constaté que l’événement d’El Niño est affaibli d’environ 22 % en moyenne en raison des émissions de incendies de forêt que l’événement d’El Niño lui-même produit.

En plus d’être une indication de l’impact climatique que peuvent avoir ces saisons exceptionnelles d’incendies provoquées par El Niño en Indonésie, ces résultats ont également des implications claires pour la prévisibilité d’El Niño. La prise en compte de l’impact de l’augmentation des émissions de feux de forêt lors des grands événements d’El Niño peut influencer de manière significative la progression et l’intensité d’El Niño lui-même. De manière plus générale, ces résultats ouvrent la voie à d’autres études de ce type qui examinent les implications de la pollution générée par les incendies sur la circulation atmosphérique, les précipitations et les températures, dans diverses régions du monde, à la fois sur des échelles de temps courtes (météo) et longues (climat).

Outre l’importance scientifique de cette recherche, elle peut également avoir un impact significatif sur divers secteurs économiques et acteurs sociétaux. L’amélioration des prévisions météorologiques et climatiques résultant d’une meilleure représentation des incendies de forêt dans les modèles devrait permettre d’élaborer des politiques mieux informées et de mettre à la disposition des entreprises et de la société dans son ensemble des informations météorologiques et climatiques de meilleure qualité.

Pour aller plus loin :

Article paru initialement en anglais dans The Conversation, traduit par la Rédaction de Science infuse.

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