Évolution de la pollution atmosphérique au thallium en Europe

Résultat scientifique Océan Atmosphère

Bien que moins répandu dans l’environnement que le plomb et le cadmium, le thallium est un métal très toxique, même à de très faibles concentrations. La production de ciment et la combustion du charbon sont des sources anthropiques majeures de thallium pour lesquelles les émissions ont été estimées à l’échelle globale. Les teneurs atmosphériques en thallium sont beaucoup moins bien documentées que celles d'autres métaux toxiques, ce qui limite fortement la confiance en ces estimations. Par ailleurs, les dernières estimations remontent aux années 1980 et aucun inventaire à plus long terme n'est actuellement disponible.

Des mesures chimiques élémentaires dans les carottes glaciaires prélevées au Col du Dôme dans les Alpes ont été utilisées pour documenter les niveaux préindustriels et la pollution au thallium en Europe occidentale au cours de 20ème siècle. Les dépôts observés dans la glace ont été comparé aux dépôts simulés par le modèle de dispersion et transport d’aérosol FLEXPART, utilisant les émissions anthropiques de thallium estimées sur la base des données statistiques de consommation de charbon et production de ciment en Europe. Notre analyse indique que la combustion du charbon était la principale source de pollution par le thallium de 1890 à 1965. L’impact de cette source a ensuite diminué progressivement en raison de la baisse de la consommation de charbon, d'améliorations technologiques et de la mise en place de mesures visant à réduire les émissions. La glace indique que la contribution de la production de ciment (qui a fortement augmenté en Europe après la Seconde Guerre mondiale) a été faible et limitée à la période 1960-1985. Au cours des années 1990, la pollution atmosphérique au thallium avait été réduite de près de 80 % comparée aux années 1970.

Cette première reconstruction de la pollution au thallium en Europe a aussi permis de montrer que thallium était un traceur pertinent pour identifier la pollution liée au charbon dans les carottes de glace et autres archives continentales.

 

Cette étude, coordonnée par l’Institut des géosciences de l’environnement (IGE/OSUG, CNRS / IRD / UGA / Grenoble INP), avec le soutien de projets européens (ALPCLIM et CARBOSOL), de l’INSU-CNRS et de l’ADEME (programme ESCCARGO), a été mené avec le Desert Research Institut (USA).

Évolution du thallium d’origine non crustale (ncTl) dans la glace du Mt Blanc (en noir) et dépôts simulés par FLEXPART liés à la combustion du charbon (en bleu), la combustion du charbon et la production de ciment (en rouge)
Évolution de la consommation de charbon (points noirs) et de la production de ciment (triangles gris) depuis 1850 en Europe.

En savoir plus

Thallium Pollution in Europe over the Twentieth Century Recorded in Alpine Ice: Contributions from Coal Burning and Cement Production – Geophysical Research Letters

Legrand, M., McConnell, J.R., Preunkert, S., Bergametti, G., Chellman, N.J., Desboeufs, K., Plach, A., Stohl, A. & Eckhardt, S.

https://doi.org/10.1029/2022GL098688

Contact

Michel Legrand
Chercheur CNRS au laboratoire inter-universitaire des systèmes atmosphériques (LISA) / IPSL
Suzanne Preunkert
Chercheuse CNRS à l’institut des géosciences de l'environnement (IGE) / OSUG