Monday, November 15, 2010
Une planète plus chaude, plus toxique
Personnellement, je trouve que les problèmes de pollution sont beaucoup plus préoccupants que les changements climatiques, mais il semblerait que l'un empire les effets de l'autre. Ce qui fait qu'on est doublement perdant quand on laisse l'environnement se faire contaminer.
La 31e réunion annuelle nord-américaine de la Society of Environmental Toxicology and Chemistry à Portland, en Oregon, le 8 novembre a un message bien sombre à nous révéler: les changements climatiques rendent les résidus de pesticides, les métaux lourds et les produits chimiques utilisés quotidiennement à la maison plus dangereux pour les poissons, la flore et la faune et ultimement, la vie humaine et nous forcera à repenser la façon d'évaluer et de mesurer la toxicité des produits dans notre environnement.
Les scientifiques en chimie environnementale nous préviennent que les interactions complexes entre la chimie et les changements climatiques pourraient rendre les produits chimiques plus toxiques et l'environnement plus fragile et vulnérable aux dommages.
Par exemple, Erin Mann qui étudie la chimie environnementale à l'Université de Toronto à Scarborough dit que la fonte des glaces dans l'océan Arctique laisse plus de surface d'eau de mer exposée à l'atmosphère, ce qui faciliterait l'évaporation des chimiques toxiques dans l'air, augmentant la pollution de l'air dans l'Arctique. Theodore Valenti, un toxicoloque aquatique qui travaille au US National Research Council et assigné à l'EPA à Duluth, au Minnesota, nous fait remarquer que les changements climatiques vont provoquer des changements dans les mouvements, dans la qualité et la distribution de l'eau, ce qui pourrait changer l'acidité des cours d'eau partout sur le globe. Cela pourrait changer la toxicité des chimiques comme les produits pharmaceutiques (médicaments d'ordonnance) qui aboutissent dans les cours d'eau via les toilettes et les égouts. Les médicaments sont conçus pour que tout petit changement en acidité change leur biodisponibilité, les rendant plus disponibles aux tissus vivants où ils doivent agir. Mais quand ils aboutissent dans l'environnement, Valenti dit qu'il se passe la même chose: "J'ai vu des différences en toxicité multipliées par 10, même 20 fois, entre un pH de 9 et un pH de 6."
La toxicité des métaux lourds pourrait aussi être affectée par les changements climatiques selon Marjorie Brooks, une toxicologue en milieu marin au Southern Illinois University à Carbondale. Pour le cuivre, le LC50 (concentration fatale pour la moitié d'une certaine espèce pendant une certaine période de temps) diminue avec la température, ce qui veut dire que la toxicité augmente. L'effet est si considérable, dit-elle, que si la planète continue de se réchauffer comme elle le fait en ce moment, le LC50 d'une espèce animale qu'elle a étudiée (Pimephales promelas) ne sera que la moitié de ce qu'elle est en ce moment en l'année 2060. "Cela aura des implications très sérieuses quand aux critères de qualité de l'eau" dit-elle.
Et on parle seulement des effets relativement directs des changements climatiques, Will Clements, un ecotoxicologue au Colorado State University de Fort Collins a remarqué que le réchauffement dans les Rocky Mountains devrait réduire la masse de neige au sol, diminuant ainsi le volume d'eau de la fonte durant l'été. Cela aura comme effet de diminuer la profondeur et la turpidité des ruisseaux de montagnes, augmentant les dommages des rayons ultra-violets qui frappent le fond de l'eau. Pour étudier ce phénomène, Clements et son équipe ont placé des grillages sur des petites sections d'une douzaine de ruisseaux de montagne afin de bloquer les rayons ultraviolets et les ont laissé là pendant 60 jours. Après 60 jours, la population d'insectes aquatiques était relativement plus dense dans les sections protégées. Leur conclusion: les bas niveaux d'eau dans les ruisseaux pourraient nuire aux organismes aquatiques en augmentant leur exposition aux rayons ultraviolets.
Les changements climatiques vont aussi forcer les scientifiques à revoir leurs méthodes pour étudier la toxicité des produits. Nicholas Gard, un écologiste à Washington, dit qu'une grande variété de facteurs doivent être pris en ligne de compte. Par exemple, les changements climatiques pourraient rendre les chimiques toxiques plus volatiles et donc se disperser plus facilement avec le vent. Ou les injections du dioxide de carbone dans le sous-sol pourraient rendre les aquifères plus acides, augmentant la dilution des métaux dangereux qui pourraient se retrouver dans les sources et les rivières.
Jennifer Goss, une toxicologue étudiante au US Army Corps of Engineers, étudie les effets des changements climatiques sur la toxicité du plomb, ce qui intéresse le militaire parce que le plomb peut se lessiver des balles et cartouches des champs de tir dans l'eau. Elle a étudié un petit crustacé aquatique et a remarqué une plus grande sensibilité au plomb à de plus hautes températures.
Ceci est important, non seulement parce que cela veut dire que les changements climatiques pourraient changer l'écotoxicité du plomb, mais aussi parce que les études scientifiques se font habituellement à une seule température, 24C degrés. Cela soulève la question: est-ce que les protocoles conventionnels pour les expériences scientifiques s'appliqueront dans un monde plus chaud?
"Nous devons changer fondamentalement dans notre façon d'évaluer le risque des chimiques dans l'environnement." dit Ralph Stahl, un toxicologue environnemental pour Dupont. "Les conditions dans lesquelles nous testons n'ont pas changées depuis 30 ans."
Cela est d'autant plus effrayant après avoir lu également le reportage enquête de La Presse Canadienne " Ottawa comprendrait mal l'impact des eaux contaminées sur la population": http://www.ledevoir.com/environnement/actualites-sur-l-environnement/310662/ottawa-comprendrait-mal-l-impact-des-eaux-contaminees-sur-la-population
"A warming Earth could mean stronger toxins
Climate change may force a rethink of toxicity measurements. Global warming may be making pesticide residues, heavy metals and household chemicals more dangerous to fish, wildlife and, ultimately, humans, scientists warn.At the North American branch of the Society of Environmental Toxicology and Chemistry's 31st annual meeting in Portland, Oregon, on 8 November, environmental chemists warned that complex interactions between chemistry and climate change might be making chemicals more toxic and the environment more susceptible to damage.
For example, Erin Mann, a PhD student studying environmental chemistry at the University of Toronto in Scarborough, Canada, said that melting sea ice in the Arctic Ocean exposes more seawater to the atmosphere, which may make it easier for toxic chemicals in arctic waters to escape into the air. "So global warming could produce more air pollution in the arctic," she said.
Nor are only distant climes likely to be affected. Theodore Valenti, an aquatic toxicologist who works at the US National Research Council but is on assignment to the federal Environmental Protection Agency in Duluth, Minnesota, noted that climate change will cause differences in the movement, quality and distribution of water that could affect stream acidity all over the world. This would alter the toxicity of chemicals such as pharmaceuticals, which make their way into these streams when they are excreted into waster water and flushed down the toilet. Drugs are designed so that small changes in acidity alter their bioavailability, helping to route them to the bodily tissues where they are needed. But when they reach the environment, says Valenti, "it's the same thing. I've seen upwards of 10- to 20-fold differences in toxicity at pH 9 compared with pH 6".
Heavy-metal toxicity could also be affected by climate change, said Marjorie Brooks, an aquatic toxicologist at Southern Illinois University in Carbondale. For copper, she said, the LC50 (the concentration lethal to half of any given species over a certain time) decreases with temperature — meaning that toxicity increases. The effect is so strong, she said, that if Earth continues to warm at the current rate, the LC50 for one species she has studied, fathead minnows (Pimephales promelas), will be only half as much in 2060 as it is now. "This has some pretty severe implications for water-quality criteria," she said.
And these are just the relatively direct effects of climate change. Will Clements, an ecotoxicologist at Colorado State University in Fort Collins, noted that warming in the Rocky Mountains is expected to reduce the mass of lying snow, thus decreasing summer run-off. This, in turn, will lower the depth and turbidity of water in mountain streams, increasing the amount of damaging ultraviolet light that reaches the stream beds.
To investigate this effect, Clements and his team placed screens over small segments of a dozen mountain streams to block ultraviolet light, and left them there for 60 days. At the end of that time, the team found higher populations of stoneflies, mayflies and caddis flies in the screened segments than in adjacent unscreened ones. The conclusion: low stream flows might harm aquatic organisms by increasing their exposure to ultraviolet light.
Climate change is also set to challenge scientists' methods for studying toxicity. Nicholas Gard, an ecologist at science and engineering consulting firm Exponent in Bellevue, Washington, said that an entire smorgasbord of factors must be taken into account when considering toxicity. For example, global warming could cause toxic chemicals to become more volatile, and so more prone to dispersing widely in the wind. Or efforts to offset warming by injecting carbon dioxide into underground rocks could make aquifers more acidic, increasing their ability to leach dangerous metals out of rocks, and leading to higher concentrations of these metals in springs and rivers. "All of these are things we need to think about," he said.
Jennifer Goss, a toxicology graduate student with the US Army Corps of Engineers in Vicksburg, Mississippi, studies the effects of climate change on lead toxicity — a topic that is of interest to the military because lead can leach from spent bullets on shooting ranges into water. Goss studied Daphnia magna, a tiny freshwater crustacean used in many aquatic toxicity studies. "We saw greater sensitivity to lead at higher temperatures," she said.
This is important not only because it means that global warming could alter the ecotoxicity of lead, but also because Daphnia studies are customarily always done at a single temperature — 24°C. This raises the question of whether conventional experimental protocols will be relevant in a warmer world. "We have to have a fundamental change in the way we approach assessing risk of chemicals in the environment," says Ralph Stahl, an environmental toxicologist in the remediation department of the Dupont Corporation, a chemical company based in Wilmington, Delaware. "The conditions under which we test haven't changed in 30 years."
Excerpts from article written by Richard A. Lovett published here: http://www.nature.com/news/2010/101109/full/news.2010.593.html
Reading this article in Nature is scary enough. It is even more so after the investigative reporting from The Canadian Press made public November 10 2010 "Bureaucrats warn federal government of water contaminants.": http://www.metronews.ca/toronto/canada/article/686941--bureaucrats-warn-feds-of-water-woes
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