A Study of the Content of Radionuclides in Coastal Seawater and Saline Groundwater in Jeju, Korea
Cette étude de 2024 portant sur les eaux de mer côtières et les eaux souterraines salines de l'île de Jeju a révélé que, bien que le 137Cs ait été détecté à de faibles niveaux dans l'eau de mer, d'autres radionucléides artificiels, incluant le 60Co, le 131I, le 90Sr et le 3H, étaient généralement inférieurs aux limites de détection dans les environnements échantillonnés.
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L'océan n'est pas un bassin d'eau statique ; c'est un système mobile et respirant qui échange constamment avec la terre qui le sous-tend. Dans les endroits où la mer rencontre le rivage, l'eau salée peut s'avancer à l'intérieur des terres, s'infiltrant dans les roches poreuses et le sol pour créer une couche cachée d'eau souterraine salée. Cette zone de mélange est une partie critique du cycle de l'eau sur Terre, agissant comme un pont entre l'immense océan et l'eau douce que nous buvons. Cependant, l'océan porte également une histoire ténue et invisible de l'activité humaine. Il y a des décennies, les essais d'armes nucléaires et les accidents industriels plus récents ont libéré de minuscules quantités d'atomes radioactifs dans l'atmosphère et la mer. Ces atomes, connus sous le nom de radionucléides, ne disparaissent pas rapidement. Certains d'entre eux, comme celui appelé césium-137, peuvent persister dans l'eau pendant des décennies, voyageant avec les courants et s'installant dans l'environnement. Parce que ces substances sont si durables, les scientifiques peuvent les utiliser comme marqueurs pour tracer le mouvement de l'eau, déterminer combien de temps elle reste à un endroit donné et savoir si elle se mélange à d'autres sources d'eau. Comprendre où ces marqueurs finissent est essentiel pour connaître la santé de nos écosystèmes côtiers et pour établir une image claire de ce qui est normal, afin que tout changement futur puisse être détecté immédiatement.
En 2024, une équipe de chercheurs de l'Université nationale de Jeju s'est donné pour mission de cartographier cette histoire invisible dans les eaux entourant l'île de Jeju, une île volcanique située au large de la côte sud de la Corée du Sud. Ils s'intéressaient à deux environnements spécifiques : l'eau de mer côtière ouverte qui vient lécher les rivages de l'île, et l'eau souterraine saline qui existe juste sous la surface dans la roche volcanique de l'île. Les scientifiques ont prélevé des échantillons d'eau dans dix endroits différents le long de la côte et dans deux localisations où l'eau souterraine saline est pompée pour un usage industriel. Leur objectif était de mesurer la présence de trois éléments radioactifs artificiels spécifiques : le césium-137, le strontium-90 et le tritium. Ces éléments sont d'un intérêt particulier car ils se comportent différemment dans l'eau. Le césium a tendance à rester dissous et à se déplacer avec le flux de l'eau, le strontium agit chimiquement comme le calcium et peut être absorbé par les êtres vivants, et le tritium est une forme d'hydrogène qui devient partie intégrante de la molécule d'eau, ce qui en fait un traceur parfait pour suivre le mouvement de l'eau.
Les chercheurs ont découvert que l'eau de mer côtière autour de l'île de Jeju contient encore des traces mesurables de césium-137. Dans les dix échantillons qu'ils ont testés, la concentration de cet élément variait de 1,04 à 2,04 millibecquerels par kilogramme, avec une moyenne de 1,37 millibecquerels par kilogramme. Ce niveau est cohérent avec ce qui a été observé dans d'autres parties de la côte coréenne et dans l'ensemble de l'océan Pacifique Nord, suggérant que l'eau autour de Jeju fait partie du même large fond de rayonnement de faible intensité qui existe mondialement. L'équipe a également recherché le cobalt-60 et l'iode-131, deux autres éléments radioactifs, mais n'en a trouvé aucun dans l'eau de mer. Cette absence est logique car l'iode-131 se désintègre très rapidement, en quelques jours, sa présence n'indiquerait donc qu'un rejet récent et important de radiations, ce qui ne s'est pas produit durant leur période d'échantillonnage. La présence de césium, par contraste, est un signe de l'accumulation à long terme de radiations provenant d'événements passés, tels que les essais nucléaires atmosphériques du milieu du XXe siècle et l'accident de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi en 2011, plutôt qu'un nouveau danger immédiat.
L'histoire change lorsque les chercheurs ont porté leur attention sur l'eau souterraine saline. Malgré le fait que cette eau souterraine soit formée par le mélange de l'eau de mer avec les aquifères volcaniques de l'île, les résultats étaient radicalement différents. Dans chaque échantillon d'eau souterraine saline testé, les niveaux de césium-137, de strontium-90 et de tritium étaient si bas qu'ils étaient tombés en dessous de la quantité minimale détectable par les instruments. Cela ne signifie pas que ces éléments sont totalement absents, mais plutôt que leur concentration est trop faible pour être mesurée avec les méthodes utilisées. Les scientifiques ont calculé que si le césium-137 était présent, sa quantité serait inférieure à 0,78 millibecquerel par kilogramme, et pour le strontium-90, elle serait inférieure à 0,39 millibecquerel par kilogramme. Pour le tritium, la limite était encore plus basse, soit moins de 2,27 becquerels par litre. Cette conclusion est significative car elle montre que la signature radioactive trouvée dans l'océan ouvert ne se recopie pas simplement dans l'eau souterraine. Le processus de mouvement de l'eau à travers la roche volcanique, son mélange avec l'eau douce plus ancienne et le temps passé sous terre semblent diluer ou filtrer ces marqueurs radioactifs, ou peut-être l'eau de ces aquifères spécifiques possède-t-elle une histoire différente qui n'inclut pas la même exposition aux radiations océaniques récentes.
L'étude fournit une base de référence cruciale pour l'avenir. En établissant exactement la quantité de césium présente dans l'eau de mer et en confirmant que l'eau souterraine ne présente actuellement aucun niveau détectable de ces éléments radioactifs spécifiques, les chercheurs ont créé un point de référence. Si un événement futur venait à libérer de nouvelles radiations dans la zone, les scientifiques disposeraient d'un registre préexistant clair pour comparer. Ce travail souligne que, bien que l'océan et l'eau souterraine soient physiquement connectés, ils peuvent détenir des histoires chimiques et radioactives très différentes. Les roches volcaniques de l'île de Jeju agissent comme un filtre complexe, créant un environnement distinct où l'eau se comporte différemment de celle de la mer ouverte. Cet examen détaillé des composants invisibles de l'eau nous aide à comprendre les voies cachées des systèmes hydriques de notre planète et garantit que nous sommes prêts à reconnaître tout changement qui pourrait survenir dans les années à venir.
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