Introduction:
Les régions polaires sont souvent considérées comme des régions où la nature est encore vierge et préservée de toute pollution. En effet, les conditions de froid extrêmes y régnant ont empêché un important développement industriel. Cependant, la Nouvelle Zernble située au-delà de ( 70° de latitude Nord a été le terrain d'expérimentations nucléaires depuis 1955. En outre depuis l 1990, date à laquelle des rumeurs ont circulé sur la réalisation par l'ex-URSS d'opérations de rejets de déchets radioactifs en mer de Kara et de Barentz, une grande inquiétude quant aux possibles conséquences sur la santé humaine et sur l'environnement de ces opérations a été exprimée par divers pays et organisations internationales. Bien que la région arctique soit essentiellement recou- verte par l'océan arctique la population vivant dans cette région est évaluée à l million. La population indigène (lapons, inuits) est très importante du point de vue des conséquences d'une pollution radioactive de l'environnement arctique car elle se nourrit essentiellement de produits locaux (rennes, oiseaux, mammifères marins, poissons, et divers végétaux).Nous présentons ci-après un récapitulatif des diverses sources de radioactivité dans les mers de Kara et de Barentz ainsi que les résultats des niveaux de radioactivité trouvés dans l'environnement marin.
Les sources de radioactivité Avant 1952 des tirs ont été réalisés principalement à Bikini, dans le Nevada et à Semipalatinsk, mais ces tests concernaient des armes de fission et aucun de ces tests n'a conduit à un impact sur les régions polaires car les retombées sont restées locales.
Les essais atmosphériques d'armes thermonucléaires ont débuté en 1952 aux USA et ont pris fin en 1980 avec le dernier tir chinois. La distribution globale des retombées montre que l'impact sur les régions polaires est faible (UNSCEAR,1982).
De 1955 à 1990, 132 armes nucléaires ont été testées en Nouvelle Zernble (voir tableaux 1,2,3). Il existe deux sites d'expérimentation, un dans la baie de Chernaya au sud et un au niveau du détroit de Matotchkine qui sépare les deux Îles. L'ensemble des explosions atmosphériques s'est déroulé sur ce dernier site, l'autre site n'a été utilisé qu'entre 1973 et 1975. De 1957 à 1962 date du moratoire sur les essais atmosphériques, 87 tests ont eu lieu. Ces tests ont produit de 100 000 à 370 000 TBq' de 90Sr et de 155 000 à 560 000 TBq de 137Cs, les limites inférieures sont données par les russes et les limites supérieures par les pays occidentaux (Aarkrog et al., 1993). Ces activités ont alimenté le stock atmosphérique des retombées mondiales, mais on ne peut pas exclure la présence de dépôts locaux ou régionaux.
Cependant, la radioactivité déposée près de la Nouvelle Zernble est de 1.5 à 2.6 millièmes de TBq.km-2 pour le 90Cs et de 2.2 à 2.6 millièmes de TBq.km-2 en Suède et 2.2 millièmes de TBq.km-2 en Finlande pour la période 1964-1969 (AIEA, 1993). Ceci ne semble donc pas indiquer une influence locale des tirs effectués en Nouvelle Zernble. Actuellement le dépôt total intégré à la latitude de la Nouvelle Zernble est de 1.5GBq.km-2 pour le 137Gs et de 1.0 GBq.km-2 pour le 90Sr (NKRUN, 1984 et Boltneva et al., 1977 cités dans Anonyme, 1993).Se basant sur ces valeurs et sur les aires respectives des mers de Kara et Barentz ceci conduit à un apport total dans ces deux mers de 3650 TBq en 137Cs et de 2430 TBq en 90Sr (tableau 4).
Outre les tests atmosphériques, 3 tests sous-marins et 42 tests souterrains ont été effectués respectivement entre 1955 et 1962 et entre 1963 et 1990 en Nouvelle Zernble. A deux reprises (1987 et 1990) des produits de fission ont été identifiés en Scandinavie (Bjurman et al., 1990 cité dans Anonyme, 1993). Les tirs sous-marins peuvent avoir eu un impact notamment sur les sédiments de la mer de Barentz (AIEA, 1993).
Les retombées de Tchernobyl Bien que manquant de données pour évaluer les apports de radionucléides dans les mers arctiques suite à l'accident de Tchemobyl il est difficile de ne pas les mentionner. Environ 100 000 TBq de 137Cs ont été relargués dans l'atmosphère et déposés dans l'Hémisphère Nord principalement dans les pays européens y inclus la CEI. Les niveaux des retombées ont été très dépendants des conditions météorologiques principalement les précipitations. Les dépôts observés au Groenland, 0.1 GBq.km-2, peuvent être considérés comme représentatifs des mers de Barentz et de Kara (Aarkrog, 1993). Ceci conduirait à un apport en 137Cs de 144 TBq en mer de Barentz et de 99 TBq en mer de Kara.
Outre les retombées directes, les mers Arctiques ont dû être influencées par des apports provenant de la mer du Nord et de la mer Baltique qui ont été particulièrement marquées par l'accident de Tchemobyl (Nies et Wedekind, 1987; Nies, 1989).
Les opérations de rejets de déchets radioactifs dans les mers Arctiques En 1992 suite à des pressions internationales et notamment des parties contractantes de la Convention de Londres (Convention pour la prévention de la pollution des mers par rejet de déchets et autres matières), le président de la Fédération de Russie a formé une commission chargée d'écrire un livre blanc sur les opérations de rejets de déchets réalisées par l'ex-URSS dans les mers Arctiques. Les données recueillies par ce groupe d'experts constituent la base de ce qui est communément appelé le rapport Yablokov du nom du responsable de cette commission (Yablokov et cil., 1993).
L'ex-URSS a rejeté des déchets radioactifs entre 1959 et 1993 sur différents sites aux environs de la Nouvelle Zernble (figure 2). L'ensemble de ces sites présente des profondeurs inférieures à 380 m. Les rejets effectués peuvent être divisés en 3 catégories, des rejets liquides de faible activité, des déchets solides de faible et moyenne activités ainsi que des réacteurs de sous-marin et de navire à propulsion nucléaire. La majeure partie de l'activité rejetée est représentée par celle des réacteurs soit 85 000 TBq, les rejets liquides et les autres déchets solides représentant respectivement 900 TBq et 600 TBq. Le détail des activités des réacteurs est donnée dans le tableau 5. Six des seize réacteurs provenant de sept sous-marins contiennent du combustible irradié. En outre 60% du combustible du réacteur du brise-glace Lénine ont été immergés dans un conteneur en béton armé placé dans un caisson métallique.
Dans le rapport Yablokov les activités sont données la plupart du temps en activités globales. Mount et al. (1993) ont estimé l'inventaire d'un certain nombre de radionucléides mais ils ont dû pour cela établir des hypothèses quant à l'historique des réacteurs, excepté pour le combustible du brise-glace Lénine, l'information étant classée. Pour le combustible irradié les inventaires établis par ces auteurs varient de 200 à 900 TBq pour les actinides et leurs descendants et de 18 000 à 20 000 TBq pour les produits de fission. En ce qui concerne les produits d'activation les inventaires se situent autour de 4 600 TBq pour les composants des réacteurs et de 6 TBq pour les produits de corrosion des circuits primaires.
Avant leur immersion, les réacteurs (un excepté) ont été remplis de furfurol, produit qui devrait les protéger du mileu environnant pour plusieurs centaines d'années. En conséquence, ils ne constituent sans doute pas une source immédiate de rejets radioactifs dans l'environnement marin L'apport de radionucléides par les fleuves est dû au lessivage des bassins versants contaminés par les retombées des essais atmosphériques d'armes atomiques, aux rejets des installations nucléaires et aux rejets accidentaux.
Parmi les fleuves se jetant dans les mers Arctiques l'Ob est celui qui a le bassin de drainage le plus important soit 2 990 000 km^. Les rejets des industries nucléaires à Semipalatinsk, Tornsk, Tcheliabinsk et Ekaterinburg concernent le système Techa-lset-Tobol- Irtysh-Ob. L'autre grand fleuve se jetant en mer de Kara est le fleuve lenissei dont l'estuaire est voisin de celui de l'Ob. Il reçoit les effluents de l'usine de Krasnoyarsk et présente également une aire de drainage importante, conduisant à un apport de radionucléides par lessivage de la radioactivité déposée dans ces régions à la suite des explosions nucléaires.
Au début des années 50, l'usine de retraitement Mayak à Tcheliabinsk a rejeté 100 000 TBq d'effluents radioactifs dans la rivière Tetcha. La majorité de ces 100 000 TBq a été rejetée entre 1950 et 1951 et contenait 11.6% (II 600 TBq) de 90Sr et 12.2% ( 12 200 TBq) de 137Cs (Académie des Sciences, 1991)- La plupart de cette activité a été retenue par la construction de cascades de réservoirs et de canaux de dérivation en 1951 (Nikipelov et al, 1990).
Une autre source de contamination est représentée par la région de l'Oural touchée par les accidents survenus à l'usine Mayak en 1957 et au lac Karachaï en 1967. Cette région est traversée par diverses rivières, notamment, la Tetcha, la Karabolka et l'lset qui sont toutes liées au réseau hydrograhique de l'Ob. Les rejets dans l'environnement à la suite de cette explosion de 1957 ont été estimés à 74 000 TBq (Nikinelov et al. 1989 cité par Chumichev et Demyanchenko, 1993).
II est relativement difficile d'estimer avec une bonne précision les injections en 137Cs dans les mers Arctiques par ces fleuves car les concentrations de ce radionucléide n'ont pas été suivies régulièrement. Cependant une estimation peut être effectuée en se basant sur les données en 90Sr. En effet, des suivis réguliers ont été effectués pour cet élément (Vakulovsky et al., 1993). Cet auteur a estimé que l'apport en mer de Kara par l'Ob et le lenissei en <90/SUP>Sr s'élevait à 1100 TBq pour la période 1961-1989. La valeur du rapport 137Cs/90Sr étant de 0. l environ, cela conduit à un apport de 110 TBq en 137Cs.
En ce qui concerne la mer de Barentz ces auteurs ont estimé que les rejets des fleuves principaux (Petchora, Onega, Sevembaya, Dvina) en mer Blanche atteignaient rapidement la mer de Barentz. Ces apports ont été estimés à 200 TBq pour le 90Sr et 20 TBq pour le 137Cs pour la même période.
3.3.3.2.
Les rejets des centres de retraitement européens
Parmi les installations nucléaires des pays nord-européens, les usines de retraitement situées à La Hague, Dounrey et Sellafield sont celles qui présentent les rejets les plus importants. Les rejets de Sellafield sont ceux qui ont eu l'impact le plus important et ont contribué à augmenter le stock de radionucléides artificiels dans les mers nord-européennes (MARINA,1989). Le '^Cs est un des éléments caractéristiques des rejets de Sellafield. Sa relative solubilité en fait un bon marqueur des masses d'eau et son suivi a permis de connaître les temps de transit entre la mer d'Irlande et l'océan Arctique. Ainsi Kershaw et Baxter (1993) ont estimé à 4-5 ans le temps de transit entre la mer d'Irlande et la mer de Barentz, ce qui est en accord avec d'autres travaux (Dahigaard et al., 1986;Hallstadiuse et al, 1986).Les rejets de Sellafield ont débuté en 1952 et ont présenté des variations importantes aussi bien dans les activités que dans les compositions isotopiques des effluents liquides. Sur la période 1957-1992 les activités rejetées sont de 37 000 TBq pour le 137Cs et de 5600 TBq pour le 90Sr. En supposant qu'environ 20% de 137Cs et 30% de 90Sr de ces rejets arrivent en mer de Barentz, ceci conduit à un apport de 7400 TBq de 137Cs et 1700 TBq de 90Sr (AIEA, 1993).
En s'appuyant sur les données de la littérature russe quant aux échanges entre la mer de Barentz et la mer de Kara, Anonyme (1993) estime que 150 TBq de 133Cs et 33 TBq de 90Sr sont transportés vers la mer de Kara au niveau du détroit de la Nouvelle Zernble, mais ces estimations restent très imprécises.