Les accidents nucléaires font des bestioles et des oiseaux mutants
nucléaires | 26.04.2018
Le biologiste Timothy Mousseau a passé des années à collecter des insectes mutants, oiseaux et souris mutants autour de Tchernobyl et Fukushima. Dans une interview accordée à DW, il partage des connaissances surprenantes sur les effets des accidents nucléaires sur la faune sauvage.
DW : Professeur Timothy Mousseau, avez-vous collecté ces punaises de feu mutantes ?
Timothy Mousseau : Oui, les punaises de feu sont vraiment une révélation. Mon partenaire de recherche Anders Moller et moi étions en visite à Tchernobyl le 26 avril 2011. Nous nous promenions autour de Pripyat en ramassant des fleurs, pour étudier leur pollen, quand Anders a tendu la main vers le sol et a arraché ce petit insecte aux marques rouges et noires. Il a dit : « Tim, regarde, c’est un mutant – il lui manque une tache oculaire ! »
À partir de ce moment-là, nous avons commencé à collecter ces petits insectes dans chaque endroit que nous visitions, des parties les plus contaminées de la forêt rouge aux zones relativement propres des villages abandonnés. Nous avons fini par avoir plusieurs centaines de ces petites bestioles. Il était très évident que les motifs déformés étaient beaucoup plus fréquents dans les zones de forte contamination.
Ce n’est qu’une des nombreuses anecdotes similaires sur les bestioles déformées de Tchernobyl. Littéralement, à chaque fois que nous retournons une roche, nous trouvons un signal des propriétés mutagènes des radiations dans la région.
Y a-t-il un seuil de radiation en dessous duquel il n’y a pas d’effet ?
L’impact des rayonnements sur les taux de mutation, de cancer et de mortalité varie beaucoup selon les espèces. Mais statistiquement, il y a une relation simple avec la dose. Petite dose, petit effet ; grosse dose, gros effet. Il ne semble pas y avoir de seuil en dessous duquel il n’y a pas d’effet.
Intéressant, les organismes vivant dans la nature sont beaucoup plus sensibles aux rayonnements que les animaux de laboratoire – si l’on compare des souris élevées en laboratoire et des souris dans la nature, exposées à des niveaux identiques de rayonnements ionisants, le taux de mortalité des souris sauvages est huit ou dix fois supérieur à celui des souris de laboratoire. C’est parce que les animaux de laboratoire sont protégés de la plupart des facteurs de stress – comme le froid ou la faim.
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Les plantes et les arbres sont-ils aussi touchés ?
Oui, nous avons collecté beaucoup de pollen déformé. Vu beaucoup d’arbres déformés, aussi. Les pins présentent souvent des anomalies de forme de croissance, même dans des zones normales, sans contamination par les radionucléotides. Parfois c’est une infestation d’insectes, parfois un gel dur au mauvais moment – vous pouvez trouver de telles anomalies n’importe où.
Mais dans les zones contaminées d’Ukraine, nous avons une corrélation entre la fréquence des anomalies et l’événement de Tchernobyl. C’est une preuve assez forte. Il y a eu un article montrant un phénomène très similaire à Fukushima. Les arbres là-bas sont très jeunes, mais seront probablement aussi tordus en nœuds dans 30 ans !
Quels sont les effets à long terme des radiations sur les espèces animales ou végétales des zones contaminées ? Leurs génomes ont été modifiés. Les mutants vont-ils persister ?
Eh bien, à long terme, non. Le fait est qu’un certain taux de fond de mutations se produit constamment dans chaque espèce, même dans les zones non contaminées – bien qu’à un taux beaucoup plus faible que dans les zones contaminées par des accidents nucléaires. Ainsi, la plupart des variantes génétiques ont déjà été testées. La grande majorité d’entre elles sont soit neutres, soit légèrement délétères. Si une mutation avait un avantage à offrir, elle serait déjà présente dans la population.
Donc l’effet à long terme des accidents nucléaires sur la biodiversité est… nul ?
Oui, c’est exact. Au cours de l’évolution, on s’attend à ce que les populations reviennent à la normale après la disparition du mutagène. Les radionucléotides se désintègrent, les sites chauds finissent par se refroidir, les mutations redeviennent moins fréquentes, et des populations animales et végétales saines recolonisent les sites. Ainsi, le statu quo génétique ante revient – sauf si des mutations se sont produites qui améliorent de façon permanente la condition physique, mais c’est très rare.
Certaines mutations peuvent persister un certain temps si elles sont adaptatives pendant la phase chaude. Par exemple, il existe une sélection pour les animaux dont les cellules produisent une charge antioxydante plus élevée, ce qui les rend plus résistants aux effets des rayonnements ionisants. Mais cette protection a un coût métabolique. Une fois que les niveaux de rayonnement s’éteignent, ces variantes seront sélectionnées à nouveau dans la population.
Là où les choses se compliquent, c’est lorsque les mutations nocives sont récessives, c’est-à-dire lorsqu’il faut deux copies pour l’expression de la mutation. De nombreuses mutations entrent dans cette catégorie. Elles peuvent s’accumuler dans les populations parce qu’elles ne sont pas exprimées jusqu’à ce que deux copies arrivent dans le même individu.
À cause de cela, les populations peuvent être affectées par ces mutations pendant de nombreuses générations, même après le retrait du mutagène, et aussi, par dispersion, dans des populations qui n’ont jamais été affectées par le mutagène.
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Comment la contamination radioactive peut-elle interagir avec d’autres problèmes qui affectent les écosystèmes, comme la perte d’habitat ou le changement climatique ?
Certainement, le changement climatique est un facteur de stress supplémentaire qui est susceptible d’interagir avec les radiations pour affecter les populations. Nous avons démontré que si, dans la plupart des endroits, les hirondelles ont avancé leurs dates de reproduction en réponse au réchauffement, dans la région de Tchernobyl, elles sont en fait retardées. Nous émettons l’hypothèse que cela est dû au stress causé par les contaminants radioactifs.
La plus grande crainte actuelle est liée à l’observation d’étés plus chauds et plus secs en Ukraine, et à l’augmentation du nombre et de la taille des feux de forêt qui en résulte. Au cours de l’été 2015, trois grands incendies ont eu lieu, et l’un d’eux a brûlé des zones très contaminées.
Nous avons prédit que de tels événements pourraient constituer une menace importante pour les populations humaines et l’environnement via la remise en suspension et le dépôt de radionucléides dans la litière de feuilles et la biomasse végétale.
En plus de la menace d’un incendie de forêt catastrophique propageant la contamination nucléaire, les oiseaux et les mammifères se déplacent également. Absorbent-ils des éléments radioactifs dans leur nourriture et leur eau dans les sites contaminés, les transportent-ils ailleurs, dispersant ainsi plus largement la contamination ?
Les animaux déplacent-ils des radionucléides ? Oui ! J’ai fait une étude il y a des années qui a montré que des quantités très importantes de radionucléides sont exportées chaque année par les oiseaux. Mais il semble peu probable que cette quantité soit suffisante pour provoquer des effets mesurables sur la santé – sauf si vous mangez les oiseaux. On sait que certaines personnes vivant en dehors de la zone d’exclusion de Tchernobyl reçoivent des doses très importantes en chassant les sangliers contaminés qui quittent la zone.
Combien de temps les zones contaminées autour de Tchernobyl et de Fukushima seront-elles mutagènes et dangereuses ?
Tchernobyl a été un incendie nucléaire et un événement de fission continue pendant 10 jours, avec des isotopes de strontium, d’uranium et de plutonium éparpillés dans le paysage. Ils ont de longues demi-vies, donc de nombreuses zones resteront dangereuses pendant des siècles, voire des milliers d’années.
Fukushima était en grande partie un événement de césium, et les radionucléotides de césium ont une demi-vie relativement courte. La zone se décontaminera le plus souvent naturellement en quelques décennies, tout au plus en quelques centaines d’années.
Timothy Mousseau est professeur de sciences biologiques à l’Université de Caroline du Sud à Columbia, en Caroline du Sud. Il est l’un des principaux experts mondiaux des effets de la contamination par radionucléotides des accidents nucléaires sur les populations d’oiseaux sauvages, d’insectes, de rongeurs et de plantes.
Interview : Nils Zimmermann
Les habitants de la zone entourant la centrale nucléaire de Tchernobyl ont dû quitter leurs maisons à la suite de la catastrophe de 1986 et des retombées radioactives du réacteur 4. Une zone d’exclusion de 30 kilomètres (19 milles) a été établie autour de la centrale. Une radioactivité importante est toujours présente. Et bien qu’elle soit considérée comme l’écosystème le plus contaminé de la planète, la vie y prospère toujours.
Divers animaux comme ces bisons ont été vus sur le site – mais il est difficile de répondre à la question de savoir si la biodiversité est vraiment florissante dans la région. Les scientifiques avancent diverses affirmations. Certains affirment que les radiations de haute intensité ont entraîné un déclin du nombre de certaines espèces d’araignées et d’insectes – en particulier dans la zone la plus contaminée, dans un rayon de 10 kilomètres autour de la centrale nucléaire.
Des élans ont de même été observés sur le site, tout comme des loups sauvages, des aigles et des chevaux. Certains scientifiques ont remis en question les études indiquant une diminution de la faune, affirmant que leurs visites dans la zone montrent que le nombre d’animaux y est au moins égal à celui d’habitats similaires situés en dehors de la zone – indépendamment des niveaux de rayonnement. À ce jour, il n’y a pas eu d’étude comparative quantitative évaluant la faune.
La radioactivité étant connue pour endommager l’ADN, qui code l’information génétique, il n’est pas surprenant que les animaux de la région aient été retrouvés avec une fréquence plus élevée de tumeurs et d’anomalies physiques – comme des oiseaux au bec déformé. Cela dit, certaines espèces d’oiseaux se seraient adaptées à la radioactivité en produisant des niveaux plus élevés d’antioxydants qui semblent protéger contre les dommages génétiques.
Les chercheurs ont également cherché à savoir si les radiations avaient un impact sur le comportement des animaux. On sait que les araignées auxquelles on donne de la caféine ou d’autres drogues perdent leur capacité à fabriquer des toiles géométriquement parfaites.Timothy Mousseau, de l’Université de Caroline du Sud, a filmé les toiles des araignées de Tchernobyl pour analyser si la radioactivité pourrait les affecter de la même manière.
La radioactivité peut aussi avoir des impacts moins visibles sur les êtres vivants à l’intérieur de la zone d’exclusion. Pour les mettre au jour, les chercheurs ont dû commencer à creuser. Lorsqu’ils ont évalué l’abondance des animaux liés au sol, ils ont trouvé des vers de terre, des diplopodes et des acariens oribatides pour indiquer le stade le plus précoce du rétablissement de l’écosystème après les retombées radioactives.