Source: The Conversation – in French – By Valérie S. Langlois, Professor/Professeure titulaire, Eau Terre Environnement Research Centre, Institut national de la recherche scientifique (INRS)
Avec la production et le transport de pétrole qui continuent d’augmenter au Canada, il devient important de comprendre les conséquences environnementales après un bris d’infrastructure ou un déversement. Étant donné la grande complexité moléculaire du pétrole, étudier son comportement et sa toxicité dans l’environnement n’est pas chose simple.
Le Canada envisage de nouvelles infrastructures pour transporter le bitume dilué des sables bitumineux vers les marchés mondiaux. Par exemple, le projet d’oléoduc Pacific Link, récemment désigné comme projet d’intérêt national, pourrait acheminer jusqu’à un million de barils de bitume dilué par jour de l’Alberta vers un port en eau profonde en Colombie-Britannique.
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En 2015, un groupe d’experts de la Société royale du Canada a conclu que les conséquences d’un déversement dépendent du type de pétrole, des conditions environnementales et de la rapidité de l’équipe d’intervention. Depuis, la recherche s’est non seulement concentrée sur la façon dont le pétrole est mobilisé, mais aussi sur l’évolution toxicologique de ces mélanges complexes et de leurs produits de dégradation.
Le bitume dilué, un cocktail de produits chimiques
Précisons que le bitume dilué est un mélange de bitume des sables bitumineux et de diluants, lesquels sont des composés plus légers. Sans eux, le bitume serait trop épais pour circuler dans un oléoduc.
Le bitume dilué, tout comme le pétrole brut conventionnel, n’est pas une substance chimique unique, mais renferme plutôt des milliers de produits chimiques, comme un « cocktail » contenant de nombreux ingrédients. Lorsqu’on analyse la composition chimique de ce cocktail, on recherche surtout les ingrédients que l’on connaît déjà.
Le problème, c’est qu’on ne connaît pas encore tous les ingrédients.
Nos recherches ont démontré que certains de ces ingrédients inconnus pouvaient passer sous le radar des analyses chimiques conventionnelles, et ce, même si ces produits chimiques sont toxiques pour les organismes vivants. Autrement dit, ce n’est pas parce qu’on détecte peu de produits chimiques connus que le cocktail de pétrole est sans danger.
Avec le temps, le bitume dilué se transforme en de nouveaux produits chimiques
Lors d’un déversement, la composition moléculaire du bitume dilué ne reste pas la même. La chaleur fait évaporer les composés plus volatils, l’eau en dissout d’autres, tandis que les rayons UV du soleil et l’exposition à l’oxygène peuvent en transformer plusieurs. Même les micro-organismes, qui se nourrissent de certains composants du pétrole, participent à ces changements !
Résultat ? Des produits chimiques présents dans le bitume dilué sont perdus ou transformés alors que d’autres apparaissent, ce qui modifie constamment la recette de notre « cocktail pétrolier ». Même si la quantité de produits chimiques diminue avec le temps, le pétrole ne devient pas nécessairement moins toxique. Certains des nouveaux ingrédients formés peuvent aussi présenter des dangers pour les organismes vivants.
Dans le cas d’un déversement en milieu terrestre, une partie des composés chimiques peut s’infiltrer dans le sol et, éventuellement, atteindre les eaux souterraines. Les questions persistent : Quels sont ces composés et que deviennent-ils pendant leur migration à travers le sol ? Et l’eau qui en ressort peut-elle être toxique pour les organismes aquatiques ?
De nouveaux produits chimiques qui sont toxiques
Pour répondre à ces questions, nous avons reproduit une zone terrestre au laboratoire dans de grands bassins. Ceux-ci ont été remplis de sol prélevé dans la région des basses terres du Saint-Laurent, une région traversée par des oléoducs qui transportent du pétrole provenant de la région des sables bitumineux de l’Ouest canadien.
Du bitume dilué et du pétrole brut lourd conventionnel, tous deux originaires de l’Alberta, ont été déversés à la surface du sol dans le bassin pour simuler un accident. De l’eau de pluie artificielle y a été régulièrement ajoutée. Après avoir percholé à travers la colonne de sol, l’eau a été recueillie à la base des bassins, puis soumise à des analyses chimiques et toxicologiques. Cela nous a permis de suivre l’évolution de la composition chimique tout en évaluant les effets toxiques sur les embryons du méné à grosse tête (Pimephales promelas), une espèce de poisson indigène de l’Amérique du Nord.
En exposant ces poissons à l’eau contaminée, nous avons observé des effets nocifs sur leur développement, notamment des malformations et des problèmes cardiovasculaires.
Mais surtout, nous avons découvert que cette « eau souterraine contaminée » pouvait provoquer des effets nocifs même lorsque les analyses chimiques habituelles ne le prévoyait pas. Autrement dit, certains ingrédients de notre « cocktail pétrolier » passaient inaperçus lors des analyses chimiques, mais pas sous le radar des organismes vivants.
Ces expériences ont également démontré que les micro-organismes naturellement présents dans le sol peuvent modifier la composition du bitume dilué et du pétrole brut conventionnel en présence d’oxygène. Ces produits de dégradation peuvent se dissoudre et migrer à travers le sol, jusqu’à atteindre les eaux souterraines.
Cette découverte est particulièrement préoccupante puisque les eaux souterraines peuvent alimenter les rivières, les lacs et d’autres milieux aquatiques. Ainsi, lorsqu’elles sont contaminées, elles peuvent devenir une source de pollution pour des écosystèmes lointains.
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Quels sont donc ces nouveaux produits chimiques ?
Le même constat a été fait dans des expériences en bassin simulant des déversements en eau douce. Nos résultats ont montré que, même après plusieurs semaines dans l’eau de rivière, les deux “cocktails pétroliers” demeuraient toxiques pour les poissons. Le bitume dilué s’est également révélé plus toxique que le pétrole brut conventionnel.
Mais alors, quels ingrédients de notre “cocktail pétrolier” sont responsables de cette toxicité ? Nous soupçonnons certaines familles de produits chimiques, comme les acides naphténiques, présents dans le bitume dilué. Nos recherches pointent également vers des molécules oxydées qui se forment lorsque le pétrole réagit avec l’oxygène. Ces ingrédients nouvellement formés contribueraient à la toxicité des cocktails, mais leur identité exacte demeure inconnu.
Adapter notre surveillance à l’évolution des contaminants
Nos recherches montrent qu’analyser les produits chimiques après un déversement de pétrole n’est pas suffisant pour évaluer la toxicité. Il faut considérer les produits de dégradation qui peuvent se former et rendre l’eau toxique pour les organismes vivants.
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Notre message est simple : ces deux éléments de preuve sont complémentaires, car l’absence de certains contaminants ne signifie pas que la toxicité a disparu, et inversement. Alors que le Canada envisage d’augmenter la production et le transport de bitume dilué, il devient essentiel d’adapter nos outils de surveillance pour mieux évaluer les risques environnementaux.
Pour protéger nos rivières, nos lacs, nos eaux souterraines et la biodiversité qui en dépend, nous devons rester agiles et faire évoluer continuellement nos connaissances, nos pratiques de surveillance et nos réglementations. Nos décisions environnementales doivent s’appuyer sur les connaissances scientifiques d’aujourd’hui, et non sur celles d’hier.
Valérie S. Langlois a reçu des financements de Ressources naturelles Canada, du ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs du Québec et du programme de Chaires de recherche du Canada de niveau 1 (CRC1) pour effectuer ces projets de recherche.
Jason M. E. Ahad a reçu des financements de Ressources naturelles Canada.
Richard Martel a reçu des financements de Ressources Naturelles Canada, du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada) et du Ministère de l’Environnement, de la lutte contre les changements climatiques, de la faune et des parcs du Québec)
Scott Hepditch a reçu des financements de Ressources naturelles Canada (Programme des adjoints de recherche)
– ref. Déversements de pétrole : ce n’est pas parce que les contaminants disparaissent que la toxicité disparaît – https://theconversation.com/deversements-de-petrole-ce-nest-pas-parce-que-les-contaminants-disparaissent-que-la-toxicite-disparait-293768