Savoir et comprendre

Pendant toute la durée des rejets atmosphériques de la centrale de Fukushima-Daiichi et jusqu’à dissipation complète du panache radioactif, une partie des radionucléides se sont déposés au sol, selon deux processus complémentaires :

• le dépôt sec, qui se forme sur toutes les surfaces au sol au contact des particules radioactives de l’air. Il est d’autant plus important que la concentration des radionucléides dans l’air est élevée et que la pollution de l’air se prolonge dans le temps ;
   
• le dépôt humide, qui se forme uniquement si des précipitations pluvieuses ou neigeuses ont lieu. Il peut être beaucoup plus important que le dépôt sec formé au même endroit, car les gouttes de pluie ou les flocons concentrent les particules radioactives de l’air et les ramènent au sol. Une partie de ce dépôt humide reste sur place, là où il s’est formé, mais une autre partie peut ruisseler en surface et rejoindre les cours d’eau.

Ces dépôts ont entraîné une contamination de l’environnement terrestre japonais qui a persisté après la dissipation de la contamination de l’air provoquée par les rejets accidentels. La répartition géographique et l’importance de cette contamination dépendent à la fois des trajectoires successives du panache radioactif formé par les rejets de la centrale qui ont eu lieu pendant plusieurs jours et de la localisation et de l’importance des pluies à ce moment là. Ces dépôts ont entraîné deux conséquences principales :

• une élévation permanente du débit de dose ambiant dû au rayonnement gamma émis par les radionucléides contenus dans les dépôts, qui a diminué progressivement au cours du temps en fonction de la décroissance radioactive des radionucléides constituant le dépôt initial ;
   
• une contamination des productions agricoles, plus ou moins immédiate et plus ou moins durable.

Contamination de l’environnement terrestre

A la suite des épisodes successifs de rejets radioactifs atmosphériques survenus principalement entre le 12 et 22 mars 2011, une partie des radionucléides dispersés dans l'air s'est déposée sur les surfaces au sol, entraînant une contamination surfacique des végétaux, de la terre et des milieux bâtis, ainsi qu'une contamination des eaux superficielles.

Durant toute l'année 2011, l’IRSN a recueilli et analysé régulièrement les données publiées relatives à la contamination de l’environnement terrestre au Japon. A la fin septembre 2011, la situation était la suivante.

Les dépôts radioactifs ainsi formés sont plus ou moins persistants dans l'environnement. Ils peuvent être caractérisés :

• soit par la mesure de l'activité surfacique (en Bq/m²) des radionucléides constituant ces dépôts ;
• soit par la mesure de l'activité massique dans la terre (en Bq/kg, permettant d'évaluer le risque de contamination des végétaux par transfert de radionucléides par les racines) ;
• soit enfin par la mesure du débit de dose ambiant (en μSv/h) dû aux rayonnements gamma émis par ces dépôts.

Des campagnes de prélèvement systématique de sol sur un territoire allant jusqu’à une centaine de kilomètres autour de la centrale accidentée ont été réalisées en juin et juillet 2011  par un consortium d’universitaires japonais. 

Les césiums 134 et 137 étaient alors les deux radionucléides dominants dans les dépôts rémanents au Japon. Dans les zones où les dépôts étaient les plus élevés, ces éléments radioactifs entraînent une situation d’exposition durable, principalement au rayonnement gamma ambiant, et un risque de contamination chronique de certaines productions alimentaires.

Les activités surfaciques les plus élevées ont été observées immédiatement à l’ouest de la centrale (14 millions de Bq/m² en césium 134 et 15 millions de Bq/m² en césium 137, valeurs comparables à celles présentes à quelques kilomètres de la centrale de Tchernobyl). Au-delà de la zone d’exclusion des 20 km, des activités surfaciques dépassant 3 millions de Bq/m² ont été mesurées en 3 points situés sur la commune de Namie. A l’extérieur de la zone d’évacuation planifiée mise en place fin avril, aucune valeur mesurée ne dépasse 600 000 Bq/m².

Fin septembre 2011, l’iode 131 avait pratiquement disparu de l’environnement, par décroissance radioactive. Il est confirmé que le rapport initial iode 131/césium 137 dans les dépôts était nettement plus important au sud de la centrale que dans la zone du nord-ouest qui a reçu les dépôts les plus élevés. L’IRSN est en train d’approfondir l’analyse de ces résultats qui sont importants pour estimer a posteriori les doses à la thyroïde (principalement dues aux iodes radioactifs) susceptibles d’avoir été reçues au moment de l’accident ou au cours des semaines suivantes. 

A compter de  juillet 2011, les concentrations en radionucléides dans les produits végétaux terrestres avaient continué à présenter une tendance générale à la baisse. Les dépassements des normes de commercialisation ou de consommation ont principalement concerné :

• des fruits cultivés dans la Préfecture de Fukushima ;
• des feuilles de thé de la deuxième et de la troisième récolte de l’année dans plusieurs préfectures ;
• certains champignons de la Préfecture de Fukushima ;
• de la viande de boeuf issue des Préfectures de Fukushima, Miyagi, Iwate, Tochigi et Akita, ainsi que, plus récemment, de la viande de sanglier. 

Télécharger les notes d'information de l'IRSN sur la contamination radioactive de l’environnement terrestre : 

• Mise à jour du 25 mai 2011
• Mise à jour du 13 juillet 2011
• Mise à jour du 27 septembre 2011

Pour un bilan complet de l'impact des retombées radioactives sur les productions agricoles au Japon en 2011, consultez le chapitre 6.3 du rapport de l'IRSN de mars 2012 "Fukushima 1 an après : Premières analyses de l’accident et de ses conséquences".

Impact des rejets radioactifs sur le milieu marin

Une forte contamination radioactive du milieu marin s’est produite après l’accident. Elle a eu pour principale origine le déversement direct d’eaux contaminées depuis la centrale, déversement qui a duré environ jusqu’au 8 avril 2011, et dans une moindre mesure, les retombées dans l’océan d’une partie des radionucléides rejetés dans l’atmosphère entre le 12 et le 22 mars 2011.

A proximité immédiate de la centrale, les concentrations dans l’eau de mer ont atteint fin mars et début avril 2011 jusqu’à plusieurs dizaines de milliers de becquerels par litre (Bq/L) pour les césiums 134 et 137 et même dépassé 100 000 Bq/L pour l’iode 131. 

L’IRSN a estimé la quantité totale de césium 137 rejeté directement en mer du 21 mars jusqu’à mi-juillet 2011. La valeur ainsi obtenue est de 27.1015 Bq, la majorité (82 %) ayant été rejetée avant le 8 avril. Ce rejet radioactif en mer représente le plus important apport ponctuel de radionucléides artificiels pour le milieu marin jamais observé.  

Toutefois, la localisation du site de Fukushima a permis une dispersion des radionucléides exceptionnelle, avec un des courants les plus importants du globe qui a éloigné les eaux contaminées vers le large dans l'océan Pacifique. Ainsi, les résultats de mesure obtenus dans l'eau de mer et les sédiments côtiers laissaient supposer que les conséquences de l'accident, en termes de radioprotection, deviendraient faibles pour les espèces pélagiques à partir de l'automne 2011 (concentrations faibles dans l'eau de mer et stockage sédimentaire limité).

Cependant, une pollution significative de l’eau de mer sur le littoral proche de la centrale accidentée pourrait persister dans le temps, à cause des apports continus de substances radioactives transportées vers la mer par le ruissellement des eaux de surface sur des sols contaminés. De plus, certaines zones du littoral, non encore identifiées, pourraient montrer des conditions de dilution ou de sédimentation moins favorables que celles observées jusqu’à présent. Enfin, la présence éventuelle d’autres radionucléides persistants, comme le strontium 90 ou le plutonium, n’a pas été suffisamment caractérisée par des mesures.

Les résultats de mesure récents montrent la persistance d’une contamination des espèces marines (poissons principalement) pêchées sur les côtes de la préfecture de Fukushima. Les organismes benthiques et filtreurs ainsi que les poissons au sommet de la chaine alimentaire sont, dans la durée, les plus sensibles à la pollution au césium. Il est donc justifié de poursuivre une surveillance des espèces marines prélevées dans les eaux côtières de Fukushima.

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Télécharger les notes d'information de l'IRSN sur l'impact des rejets radioactifs sur le milieu marin :

• Mise à jour du 4 avril 2011
• Mise à jour du 13 mai 2011
• Mise à jour du 11 juillet 2011
• Mise à jour du 26 novembre 2011