Pollution après l’incendie de Notre-Dame de Paris : peut-on se baigner dans la Seine sans danger ?

Source: The Conversation – France (in French) – By Olivier Evrard, Directeur de recherche, Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA); Université Paris-Saclay

L’incendie de Notre-Dame de Paris en 2019 a-t-il durablement pollué la Seine au plomb ? Grâce à l’étude fine des sédiments et de leur signature isotopique, nous avons pu retracer l’origine du plomb retrouvé dans les sédiments du fleuve. Les résultats sont globalement rassurants, mais, en 2024, l’élargissement du panel d’analyse à d’autres substances (médicaments, drogues, pesticides…) plaide pour un suivi plus exhaustif de la qualité des eaux de baignade, au-delà des seules bactéries indicatrices de contamination fécale, qui sont aujourd’hui le seul critère encadré par la réglementation européenne.

L’incendie de la cathédrale Notre-Dame de Paris, le 15 avril 2019, a ravivé les inquiétudes concernant la contamination au plomb dans la ville et son fleuve. Or, pour pouvoir mettre en évidence une pollution associée au plomb émis lors de l’incendie, il faut établir sa « signature » isotopique, c’est-à-dire le rapport entre la concentration des différents isotopes de cet élément.

On peut ensuite la comparer à celles d’autres sources potentielles de plomb dans la ville. Celles-ci ne manquent pas, tant les sources de plomb sont omniprésentes dans le Paris haussmannien (tuyaux, toitures, fontaines, peintures, etc.), auxquelles il faut ajouter les additifs au plomb des essences (dont la commercialisation est interdite depuis 2000).

Dans le cadre du chantier de restauration de Notre-Dame porté par le ministère de la culture et le CNRS, l’analyse de poussières prélevées sur le banc de l’orgue situé au premier étage de la cathédrale incendiée a permis de caractériser la signature du plomb émis par l’incendie. Cela a permis de prouver qu’elle est bien différente de celles du Paris haussmannien, des additifs de l’essence plombée et de la signature du plomb présent naturellement dans les sols du bassin de la Seine.

Mais il restait à suivre dans le temps les effets de cette contamination au plomb dans la capitale. C’est ce que nous avons fait à travers l’étude des sédiments déposés sur les quais de la Seine à Paris.

Ce que les crues de la Seine révèlent de la pollution au plomb

Les sédiments ont été prélevés à plusieurs occasions :

lors de la crue exceptionnelle de juin 2016, avant l’incendie ;
après des crues hivernales plus classiques survenues après l’incendie, en 2020 et en 2021 ;
puis, en 2024, juste avant les Jeux olympiques, au moment où la Seine a été ouverte à la baignade.

La signature isotopique de la contamination au plomb des sédiments permet de connaître leur provenance.
O. Evrard et coll., 2026

Les sédiments de la crue majeure de 2016 provenaient surtout des sols de l’amont du bassin parisien et ne présentaient donc pas de contamination très importante en plomb et en autres métaux.

Au contraire, en 2020, après l’incendie de 2019, les niveaux de plomb les plus élevés ont été mesurés au sein des dépôts prélevés autour de l’île de la Cité, où se trouve la cathédrale. Leur signature isotopique était également particulièrement proche de celle de l’incendie, comme le montre le schéma ci-dessus.

Par contre, lors des crues suivantes, en 2021 puis en 2024, les niveaux de plomb ont baissé. Leur signature s’est alors éloignée de celle de l’incendie pour se rapprocher de la signature du Paris haussmannien. Selon ces résultats, la reconstruction de la cathédrale n’aurait pas entraîné de contamination au plomb supplémentaire.

Le seul site présentant une contamination importante en plomb en 2021 et qui ne correspondait pas à la signature de Notre-Dame était celui des dépôts prélevés à proximité de la tour Eiffel.

De fait, des travaux de peinture y étaient en cours pour refaire une beauté à la dame de fer en vue des Jeux olympiques. Cette rénovation pourrait être en cause dans l’augmentation des niveaux de cuivre, de zinc et de plomb mesurés à proximité.

Un panel d’analyse élargi en 2024

Nos recherches, menées dans le cadre du programme PIREN Seine, nous ont conduits à renouveler l’analyse sédimentaire au cours du temps.

Lors de la crue de mars 2024, et en prévision des Jeux olympiques de Paris 2024, en plus du plomb et des métaux, le panel de substances analysées a été élargi. Il intégrait également des molécules pharmaceutiques (par exemple, le tramadol, le paracétamol ou le diclofénac), des molécules courantes telles que la caféine (susceptible d’affecter les écosystèmes) ainsi que des drogues (par exemple, la cocaïne et la kétamine) et des pesticides.

En effet, même si la qualité de la Seine s’améliore continuellement depuis les années 1970 et que la directive européenne qui encadre la gestion de la qualité des eaux de baignade n’impose que l’analyse des bactéries indicatrices de contamination fécale, nos résultats confirment que la Seine reste le réceptacle de l’ensemble des substances qui sont utilisées dans le bassin parisien.

C’est notamment le cas lorsque des orages surviennent. Ils génèrent un ruissellement intense sur les surfaces urbaines et une partie des eaux usées et pluviales peuvent être rejetées dans le fleuve sans traitement. Et cela, en dépit des importants travaux réalisés ces dernières années – notamment pour l’aménagement d’un gigantesque bassin à Austerlitz.

Bassin d’Austerlitz : la cathédrale souterraine.

Un herbicide interdit retrouvé dans les sédiments

Les dépôts de sédiments étudiés en 2024 ont ainsi révélé des tendances contrastées : les concentrations en drogues, en produits pharmaceutiques et en plomb qui augmentent de l’amont vers l’aval, tandis que les concentrations en pesticides agricoles diminuent, au contraire, selon le même transect (ou coupe urbaine, ndlr).

En ce qui concerne les métaux, les concentrations dites « sans effet prévisible » pour les organismes aquatiques, soit les concentrations maximales pour lesquelles aucun effet indésirable n’est attendu pour l’environnement (aussi appelées PNEC, Predicted No Effect Concentration) ont été dépassées en 2024 pour le plomb à proximité de deux des sites de baignade actuels (le bras Marie au centre de Paris et le bras Grenelle, au sud-ouest). Mais l’incendie de Notre-Dame de Paris n’est pas en cause : on retrouve la signature isotopique du plomb urbain du Paris haussmannien.

Parmi les pesticides analysés en 2024, enfin, les concentrations les plus élevées ont été trouvées pour deux herbicides, à savoir la pendiméthaline et le diflufénican, les valeurs mesurées dépassant également souvent les PNEC. En outre, au moins une substance interdite depuis longtemps, à savoir l’atrazine, interdite en 2003 en France, a été détectée dans plusieurs échantillons pour lesquels la PNEC a également été dépassée.

Quelles implications sanitaires pour la baignade ?

Même si la présence de ces composés dans les sédiments ne reflète pas directement leurs concentrations dissoutes dans l’eau – et n’implique donc pas nécessairement de risque direct pour la santé humaine, les sédiments constituent une matrice utile pour caractériser le « profil » des sources potentielles de contamination susceptibles d’affecter les sites de baignade, comme le demande explicitement la directive européenne.

À la suite de ces résultats, nos recherches menées dans le cadre du programme PIREN Seine montrent qu’il serait important d’analyser plus fréquemment d’autres paramètres de qualité de l’eau, tels que le plomb, les pesticides, les médicaments et les virus dans les sédiments de la Seine.

Une telle vue d’ensemble permettrait d’améliorer l’information du public en lien avec les activités de baignade pendant les périodes à haut risque. En effet, le site Web associé aux lieux de baignade dans la Seine à Paris indique seulement si ces sites sont ouverts ou fermés à la baignade.

Cette vue d’ensemble permettrait aussi d’identifier les mesures complémentaires qui pourraient être prises pour améliorer davantage la qualité de la Seine, en identifiant les sources persistantes de polluants qui aboutissent dans le fleuve.

Olivier Evrard a reçu des financements du PIREN-Seine (https://www.piren-seine.fr/).

Anthony Foucher a reçu des financements du PIREN- (https://www.piren-seine.fr/).

Rémi Bizeul a reçu des financements du PIREN-Seine (https://www.piren-seine.fr/) et du programme OneWater – Eau Bien Commun (https://www.onewater.fr/fr).

Sophie Ayrault a reçu des financements de ANR-22-CE01-0016 ANTIMONY et PIREN-SEINE.

Thomas Thiebault a reçu des financements de du PIREN-Seine.

Notre recherche est financée par le projet PIREN-Seine

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