79 Le tritium dans l’environnement 6 2 Écosystèmes aquatiques (eaux douces) 6 2 1 Transferts dans les hydrosystèmes continentaux A l’échelle mondiale, les estimations de l’activité volumique naturelle de tritium dans les eaux de surface sont comprises entre 0,1 et 0,9 Bq.l-1 (UNSCEAR, 1993). Pour la France, les résultats de mesures concernant l’ensemble des fleuves français montrent la plupart du temps des valeurs inférieures à la limite de détection (9 à 10 Bq.L-1). Sur le Rhône, les concentrations varient de 2 à 15 Bq.L-1 (Antonelli et Eyrolle, 2010). Des valeurs comprises entre 10 et 80 Bq.L-1 ont été observées sur la Loire (Goutal et al., 2008). On notera des observations effectuées sur le Doubs et la Seine qui font respectivement état de concentrations de 280 et de 190 Bq.L-1 (Antonelli, 2008). Le tritium est essentiellement présent dans les hydrosystèmes sous sa forme HTO (≈ 99%) ; sous cette forme, son comportement suit principalement celui des flux hydriques (Fig. 6.8). Figure 6.8 - Principaux mécanismes de dispersion et de transfert du tritium sous forme libre au sein des hydrosystèmes. Les transferts font intervenir les rejets directs d’effluents liquides émis par les activités nucléaires (industrie, centres de recherche…), des mécanismes de transport, de diffusion et de dispersion, les apports du bassin versant et les échanges aux interfaces atmosphériques et sédimentaires (sédiments et nappe). De plus, à partir de sa forme HTO, le tritium peut être incorporé à la matière organique via la photosynthèse et transféré par la nourriture au sein des réseaux trophiques. Les interfaces entre les hydrosystèmes de surface et l’atmosphère sont le siège d’échanges hydriques qui impliquent des processus naturels de changement de phase (évaporation, condensation, cristallisation) et de précipitations (pluies). En présence d’eau tritiée, ces processus induisent des transferts de tritium qui dépendent plus des différences de concentrations de tritium dans les deux milieux (air et eau) que des échanges d’eau. La légère différence de masse entre les atomes d’hydrogène et les atomes de tritium explique l’existence d’un faible enrichissement de la phase condensée en tritium par rapport à l’hydrogène (plus léger) ; c’est le processus de discrimination isotopique. Les échanges interstitiels regroupent les flux entre la colonne d’eau et l’eau interstitielle des sédiments. Le tritium n’ayant qu’une faible affinité pour les particules solides, ces échanges sont peu concernés par les mécanismes de dépôt des matières en suspension ; ils dépendent essentiellement des flux hydriques à l’interface de ces deux milieux. 6 2 2 Comportement du tritium dans les organismes aquatiques Les connaissances relatives au comportement du tritium dans les organismes aquatiques sont très restreintes. Par ailleurs, il n’y a pas nécessairement lieu de distinguer ces organismes des organismes terrestres,touspartageantuncertainnombredeprocessusphysiologiques communs. Il est à noter qu’il y a très peu d’études récentes dédiées au comportement du tritium dans les organismes dulçaquicoles. 6 2 2 1 Influence des formes chimiques du tritium dans l’eau Le tritium sous forme d’eau tritiée (HTO) est très facilement transféré aux producteurs primaires. Le transfert de tritiumaux niveaux trophiques supérieurs se fait d’une part directement via HTO, d’autre part par la voie trophique. Le pool de tritium échangeable des molécules organiques tend à s’équilibrer très rapidement avec l’environnement, en quelques heures. A l’opposé, le pool non échangeable porte la signature isotopique caractéristique de l’instant de formation de la molécule organique, conduisant à la rémanence de la contamination en tritium de l’organisme, pendant une durée plus ou moins longue. En conséquence, le facteur de concentration usuel du tritium libre est de l’ordre de l’unité, celui de l’OBT est d’environ 0,5 pour la voie directe (contamination à partir de HTO ; Blaylock et al, 1986). Les organismes exposés par la voie trophique accumuleraient le tritium organiquement lié plus rapidement et avec des activités massiques plus élevées que les organismes simplement exposés par voie directe à l’eau tritiée (Blaylock et al, 1986). Par ailleurs, le tritium organiquement lié se comporterait différemment de l’eau tritiée, son comportement dépendant en premier lieu de la nature de la molécule organique marquée par le tritium (cf. § 5.2.2). 6 2 2 2 Comportement dans les végétaux aquatiques Les algues sont vraisemblablement les organismes pour lesquels il existe le plus grand nombre d’études relatives au tritium, la plupart portant sur les algues marines. Un certain nombre d’études ont cependant concerné des algues dulçaquicoles. ` Pour l’essentiel, trois types d’études peuvent être trouvés dans la littérature (Blaylock et al, 1986) ; elles concernent : • l’incorporation et l’élimination de tritium dans des algues exposées à HTO ; • l’incorporation et l’élimination du tritium organique (OBT) dans des algues exposées à HTO ; • l’incorporation de précurseurs tritiés (acides aminés et glucides) dans la matière organique des algues.
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