Accueil > Communication > Newsletter scientifique > Actualités scientifiques des organismes de recherche

Quand la radioactivité accélère la décomposition de la litière

par Frédéric Magné - publié le

Le 26 avril 1986, l’un des réacteurs de la centrale nucléaire de Tchernobyl explosait et projetait dans l’environnement près de 12 milliards de milliards de becquerels. Afin de connaître les effets à long terme de cette pollution radioactive sur le milieu, des chercheurs de l’Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN) de Cadarache, en collaboration avec des chercheurs CNRS du Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE - CNRS/Univ. de Montpellier/Univ. Paul Valéry Montpellier 3/EPHE) et du Laboratoire écologie fonctionnelle et environnement (EcoLab - CNRS/Univ. Toulouse III - Paul Sabatier/INPT) ainsi que des chercheurs du Laboratoire International de Radioécologie (IRL) d’Ukraine, se sont intéressés à la décomposition de la litière à proximité de la centrale. Ils ont alors pu mettre en évidence, de façon totalement inattendue, une augmentation du taux de décomposition des litières de feuilles avec la radioactivité. Leurs résultats ont été publiés dans Science of the Total Environment.

Des feuilles d’aulnes non contaminées ont été introduites dans des microcosmes, puis mises à disposition
des décomposeurs du sol (bactéries, champignons, mille-pattes, termites, amphipodes, etc.) sur l’un des
sites sélectionnés par les chercheurs.© IRSN-Jean-Marc Bonzom

 
La catastrophe nucléaire de Tchernobyl a impacté l’ensemble des écosystèmes et des organismes qui vivaient aux alentours. Certains organismes ont su faire preuve de résilience. Ainsi, un an après l’explosion de la centrale, près de la moitié des invertébrés du sol avait déjà réinvesti la litière forestière. Néanmoins, les effets sont tenaces car 10 ans après l’accident, la mésofaune1 de la litière forestière n’avait pas encore retrouvé sa diversité initiale. Aujourd’hui, 30 ans après la catastrophe, comment se porte réellement l’environnement ? A-t-il retrouvé un fonctionnement normal ? Pour le savoir, des chercheurs ont décidé d’étudier la décomposition de la litière. « C’est un processus central pour les forêts et les cours d’eau, qui alimentent en matière organique l’ensemble du réseau trophique, explique Éric Chauvet, écologue au Laboratoire écologie fonctionnelle et environnement. On utilise le processus de décomposition comme un indicateur de la bonne santé de l’écosystème ; si la décomposition s’accélère ou ralentit, cela traduit un dysfonctionnement, souvent une altération de l’activité des décomposeurs ».

Pour cette étude, les chercheurs ont identifié 17 sites plus ou moins contaminés autour de la centrale de Tchernobyl, dans ce que l’on appelle la zone d’exclusion2. « Grâce à la mesure précise de tous les éléments radioactifs présents dans le sol, nous avons estimé la dose radiologique absorbée par les organismes décomposeurs. Ce calcul de dose prend en compte le mode de vie des organismes et l’ensemble des rayonnements ionisants et des voies d’irradiation. De surcroît, nous avons aussi considéré d’autres facteurs, tels que le taux de matière organique ou l’humidité du sol, également impliqués dans la décomposition des litières », précise Éric Chauvet. Sur chacune de ces aires contaminées, les chercheurs ont installé des microcosmes (sortes de petites boîtes) ou des sacs grillagés remplis de feuilles non contaminées d’aulne ou de bouleau. Un repas idéal pour les décomposeurs du sol ! Et un an plus tard, ils ont mesuré la perte de masse des feuilles et donc la quantité de litière recyclée. « Contrairement à notre hypothèse de départ, nous avons observé une augmentation de la vitesse de décomposition – de 25 à 35 % par rapport aux sites témoins – avec le niveau de radioactivité, résume Éric Chauvet. Étonnamment, l’activité biologique des décomposeurs semblerait donc maintenue et même stimulée 30 ans après la contamination du site ».

Deux hypothèses permettraient d’expliquer ces résultats. La première : en présence du stress modéré actuellement subi, les décomposeurs ont pu réagir en augmentant leur capacité de défense et leur taux de reproduction. Au final, ils seraient plus abondants et actifs dans les zones contaminées. Ce phénomène a déjà pu être observé sur des sites pollués, par des métaux lourds par exemple. Autre hypothèse : la litière non contaminée apportée dans le cadre de l’expérience a été davantage appréciée par les décomposeurs que les litières locales contaminées. Cette litière non contaminée a donc été consommée préférentiellement par les décomposeurs.

17 sites plus ou moins contaminés par des éléments radioactifs ont été sélectionnés à proximité de la
centrale nucléaire de Tchernobyl afin d’évaluer les effets de cette contamination radiologique sur la
décomposition des litières de feuilles. Stephan Hättenschwiler (en photo, dans la zone d’exclusion
de Tchernobyl), directeur de recherche CNRS au Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive a
participé à cette étude, avec d’autres chercheurs de l’Institut de Radioprotection et de Sûreté
Nucléaire (IRSN), du CNRS au Laboratoire écologie fonctionnelle et environnement (EcoLab)
et du Laboratoire International de Radioécologie (IRL, Ukraine).© IRSN-Jean-Marc Bonzom

 
 class= Note

1 Petits animaux dont la taille est comprise entre 0,2 et 4 mm comme les nématodes ou les acariens.
2 Zone de contamination qui entoure la centrale de Tchernobyl et couvre une surface de 4 300 km2.
 
Contact chercheur

Stephan Hättenschwiler, Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE) CNRS/Univ. de Montpellier/Univ. Paul Valéry Montpellier 3/EPHE
Tél. : 04 67 61 33 49
Email : stephan.hattenschwiler@cefe.cnrs.fr

Eric Chauvet, Ecologie fonctionnelle et environnement (EcoLab) CNRS/Univ. Toulouse III - Paul Sabatier/INPT
Tél. : 05 61 55 89 13
Email : eric.chauvet@univ-tlse3.fr

Jean-Marc Bonzom, Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)
Tél. : 04 42 19 94 26
Email : jean-marc.bonzom@irsn.fr

Contact communication

Nathalie Vergne, Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE) CNRS/Univ. de Montpellier/Univ. Paul Valéry Montpellier 3/EPHE
Email : comCEFE@cefe.cnrs.fr

Romain Teisserenc, Ecologie fonctionnelle et environnement (EcoLab) CNRS/Univ. Toulouse III - Paul Sabatier/INPT
Email : roman.teisserenc@ensat.fr
 
Source : CNRS-INEE http://www.cnrs.fr/inee/