Les incendies de forêt peuvent libérer des particules métalliques toxiques des sols, selon une étude

Les incendies de forêt peuvent transformer un métal inoffensif présent dans les sols et les plantes en particules toxiques qui se propagent facilement dans l'air, selon une nouvelle étude de l'Université de Stanford.

Publié le 12 décembre dans Communications naturelles, la recherche documente des niveaux élevés d'une forme dangereuse de chrome métallique sur les sites d'incendies de forêt avec des sols riches en chrome et certains types de végétation par rapport aux sites adjacents non brûlés. Connue sous le nom de chrome hexavalent ou chrome 6, il s’agit de la même toxine rendue célèbre par le film Erin Brockovich de 2000.

“Notre étude suggère que beaucoup plus d'attention devrait être accordée au chrome modifié par les incendies de forêt, et nous présumons également d'autres métaux, pour mieux caractériser les menaces globales que les incendies de forêt posent à la santé humaine”, a déclaré l'auteur principal de l'étude, Alandra Lopez, chercheuse postdoctorale à Earth. science des systèmes à la Stanford Doerr School of Sustainability.

Un danger négligé

On sait que les panaches de fumée des incendies de forêt transportent des polluants atmosphériques dangereux, notamment des gaz, des aérosols organiques et des particules fines, qui peuvent déclencher des crises d'asthme, des crises cardiaques et une mort prématurée.

Les scientifiques et les régulateurs ont accordé moins d’attention aux dommages potentiels causés par des métaux comme le chrome, qui est courant dans les sols de l’ouest des États-Unis, de l’Australie, du Brésil, de l’Europe, de l’Indonésie et de l’Afrique du Sud. Alors que les incendies de forêt devraient devenir plus fréquents et plus graves en raison du changement climatique, les risques sanitaires posés par le chrome en suspension dans l'air pour les pompiers, les résidents sous le vent et d'autres devront être mieux compris, ont déclaré les chercheurs.

“Dans le mélange complexe de gaz et de particules que les incendies de forêt rejettent sous forme de fumée et laissent derrière eux sous forme de poussière, les métaux lourds tels que le chrome ont été largement négligés”, a déclaré l'auteur principal de l'étude, Scott Fendorf, professeur Terry Huffington à la Stanford Doerr School of Sustainability. .

Une opportunité scientifique se présente

Dans la nature, le chrome se présente principalement sous une forme connue sous le nom de chrome trivalent ou chrome 3, un nutriment essentiel que notre corps utilise pour décomposer le glucose. Le chrome 6, qui augmente le risque de cancer lorsqu'il est inhalé ou ingéré via de l'eau potable contaminée, résulte le plus souvent de processus industriels. Des niveaux élevés de chrome 6 ont toujours pénétré dans l’environnement à partir des eaux de ruissellement industrielles et des eaux usées.

Bien que des processus chimiques naturels puissent déclencher cette transformation, des expériences en laboratoire menées par des chercheurs de la Southern Cross University en Australie ont prouvé en 2019 que le chrome 6 pouvait également se former rapidement à partir du chrome 3 dans les sols de surface chauffés par des incendies de forêt.

Intrigués par ces découvertes, Fendorf et Lopez ont entrepris de tester la théorie selon laquelle les incendies de forêt peuvent laisser les sols contaminés par du chrome 6. En se concentrant sur la chaîne de la côte nord de la Californie, ils ont identifié des sites dans quatre réserves écologiques qui ont récemment brûlé sur des sols naturellement riches en chrome. roches, comme la serpentinite.

Lopez a collecté la terre des réserves et en a séparé les plus petites particules, les plus sensibles au transport du vent. Elle a mesuré les concentrations de chrome hexavalent dans cette poussière ultrafine provenant de zones brûlées et non brûlées et a rassemblé des données sur la gravité des incendies locaux et le sol dominant, la géologie sous-jacente et les types d'écosystèmes, allant des prairies ouvertes aux forêts denses.

Les chercheurs ont découvert que tous ces facteurs influençaient les niveaux de chrome 6 dans le sol. Plus dramatique encore, dans les zones riches en chrome où la végétation a permis aux incendies de brûler à haute température pendant de longues durées, les concentrations de chrome toxique étaient environ sept fois plus élevées que dans les zones non brûlées, ce qui suggère que des quantités importantes de chrome 6 pourraient être aéroportées.

Atténuer les risques

En termes de risques d'exposition, le chrome toxique induit par les incendies serait initialement rencontré par les premiers intervenants et les personnes vivant à proximité des incendies. Même après la fin des incendies, les communautés locales situées sous le vent pourraient être exposées, car les vents forts peuvent transporter de fines particules de sol contenant du chrome.

Une grande partie du risque d'inhalation de chrome hexavalent en suspension dans l'air diminuerait probablement après que les premières grosses pluies aient emporté le métal et le sous-sol, a déclaré Fendorf, qui est également chercheur principal à l'Institut de Stanford Woods pour l'environnement.

Pourtant, avant l’arrivée des pluies – ce qui pourrait prendre plusieurs mois, d’autant plus que le changement climatique entraîne des sécheresses plus fréquentes et plus graves dans l’Ouest américain – des risques d’exposition se profileraient pour les personnes travaillant à la revégétalisation ou à la reconstruction des zones brûlées, ainsi que pour les amateurs de loisirs vérifiant les cicatrices de brûlures. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre les menaces potentielles pour les écosystèmes et la santé humaine si le chrome 6 induit par un incendie se déverse dans les cours d'eau ou les eaux souterraines.

Fendorf a déclaré que de futures recherches sur l'exposition au chrome toxique liée aux incendies de forêt pourraient aider à éclairer les orientations de santé publique, telles que les recommandations de porter un masque N95 lors de la visite d'un site de brûlage.

Pour en savoir plus, Lopez contribue désormais à une évaluation de la santé des pompiers et de leur exposition aux poussières contenant des métaux.

Avec le soutien du programme Environmental Ventures du Stanford Woods Institute for the Environment, Fendorf travaille avec des collègues pour développer des outils géospatiaux permettant de prédire les menaces de génération de chrome toxique et d'exposition en aval. Ces outils pourraient éventuellement aider les chercheurs à développer de meilleures façons de limiter l’exposition au chrome et à d’autres polluants métalliques négligés.

“Bien que le chrome soit l'un des métaux les plus préoccupants, nous sommes sûrs que ce n'est pas le seul”, a déclaré Fendorf. “Nous nous attendons à ce que des études ultérieures confirment les risques supplémentaires d'exposition par inhalation de métaux posés par les incendies de forêt.”