Les milles tonnes de sel qui permettent la circulation routière malgré l'hiver, la glace et la neige impacte beaucoup plus que la sécurité de la route. Les effets vont bien au-delà de l'asphalte. Quand la neige fond, le sel ruisselle dans les fossés, les égouts et finalement dans nos rivières et lacs.
Depuis les 60 dernières années, quand l'usage routinier du sel pour déglacer les routes a commencé, la concentration de sodium dans la rivière Delaware a presque triplée et celle des chlorures a quintuplée selon les chercheurs. Parfois, les concentrations de sodium à l'entrée du Philadelphia Water Department dépassent les limites acceptables du American Heart Association et l'EPA des É.-U.. Parce que l'usine peut changer de prise d'eau brute ou diluer avec de l'eau moins salée, comme bien d'autres usines, le produit final contient souvent des niveaux de concentration moindres, selon Chris Crockett, le directeur.
Si la tendance se maintient dans les prochaines décennies, par contre, les experts disent que la qualité de la vie aquatique va en souffrir et les sources d'eau potable seront menacées. Le sodium est suivi de près par les personnes avec des problèmes de santé comme l'hypertension. "Cela ne peut pas continuer indéfiniment. Ce n'est pas soutenable" dit Jonathan Husch, la chaire des sciences géologiques, environnementales et marines de l'Université Rider, qui s'est penché sur les problèmes de sel de sa région.
Mais entre dimanche le 26 décembre et mercredi le 29, PennDot a épandu 8,000 tonnes de sel dans la partie sud-est de la Pennsylvanie. La ville de Philadelphie seule en a mis pour 7,000 tonnes de plus. Des centaines de municipalités plus modestes, des milles commerces et industries, et des millions de résidents en épandent également. Contrairement aux autres polluants qui sont habituellement traités par les usines de traitement d'eaux usées, extraire le sel demande des technologies différentes comme l'osmose inverse.
Éventuellement, dit Chris Crockett, les gouvernements devront décider dépenser les fonds publics au début ou à la fin du procédé: soit épandre des déglaçants de chemin moins nocifs pour l'environnement ou construire des nouvelles installations pour traiter les eaux usées. Les 2 sont plus dispendieux. Les autorités, surtout des régions nordiques, sont plus au fait du problème depuis plus d'une décennie. Mais c'est seulement depuis quelques années que des innovations importantes ont eu lieu, surtout à cause des soucis environnementaux du grand public.
Les équipes des grandes artères en Pennsylvanie et au New Jersey, par exemple, épandent une saumure à l'avance. Le liquide que l'on peut voir formant des lignes sur le pavé avant une tempête, demeure sur la route déneigée plus longtemps que le sel, retarde la formation de la glace, et quand le sel est épandu plus tard, accélère la fonte. Les épandeurs ont été repensés et recalibrés pour réduire l'éparpillement et empêcher le sel de rebondir sur l'accotement. Dans certains cas, les travailleurs peuvent enlever le même montant de neige avec la moitié du sel qu'auparavant.
"Nous sommes très sensibilisé au problème du sel." dit Nick Martino de PennDot qui est chargé de l'entretien des routes pour 5 comtés du sud-est. Les autorités font des calculs compliqués pour évaluer les nuances dans la température et les précipitations pendant que les tempêtes s'approchent et s'intensifient. Cette année, PennDot pilote un projet de système informatisé sophistiqué qui évalue les tempêtes de neige, incluant des écrans dans les camions, ce qui a aidé l'Indiana à réduire son usage de sel par le tiers. Avec le radar, le programme prédit les conditions des routes et calcule exactement le montant de sel qui devrait être épandu.
De nouveaux produits déglaçants apparaissent sur le marché dont l'un est fait avec du jus de betterave (à sucre). Les autorités de transport au Maryland, New York et Chicago l'ont mis à l'essai. Certains portent le nom de GeoMelt ou Icebite et se disent moins corrosifs pour les ponts et les autos, un autre problème que l'on reproche au sel. Et contrairement au sel, ils ne créent pas des nids de poule. Ceux-là, et d'autres produits alternatifs au sel, sont vraiment seulement des additifs. Ils aident la saumure à demeurer sur place et augmentent la vitesse de fonte.
Mais il y a eu des plaintes: le jus de betterave tache et pue comme des légumes pourris. Il a des impacts environnementaux aussi: les bactéries qui digèrent les chimiques organiques consomment l'oxygène, et le manque d'oxygène est aussi un problème dans plusieurs cours d'eau. Une étude qui s'est faite dans Madison, au Wisconsin, a trouvé que d'utiliser le jus de betterave plutôt que du sel en 2008-2009 a coûté plus de 10 fois plus cher.
Alors le bon vieux sel de route est encore le produit le moins dispendieux et reste l'ingrédient primaire pour le moment. Bien que tout ce qui fond dans l'eau va abaisser la température de formation de cristaux de glace, aucun autre produit de remplacement à grande échelle n'a pris sa place. "Je pense qu'on utilisera toujours du sel, vu son efficacité et son prix" dit William Hoffman, un membre du système de transport du Nevada et sur le comité de la neige et de la glace du American Association of State Highway and Transportation.
Au travers les États-Unis, le sel de route a fait ses débuts après la deuxième Grande Guerre, quand la nouvelle prospérité mis plus d'autos sur les routes, multiplia les routes pavées, et au fil des ans, diminue le seuil de tolérance des conducteurs. Maintenant, quand il neige, nous exigeons des routes déneigées le lendemain. En 1940, on estime que 149,000 tonnes de sel de route ont été vendues aux États-Unis pour l'usage sur les autoroutes. Maintenant, on en vend environ 18,000 millions de tonnes quand l'hiver est dur. Les statistiques de PennDot pour la région sud-est indiquent que dans les années 1980, on n'utilisait jamais plus de 43,000 tonnes. Mais depuis une décennie, la moitié des hivers ont nécessité 80,000 tonnes ou plus. L'an dernier était une année record: 142,738 tonnes.
Entre-temps, étude après étude démontre que des Grands Lacs jusqu'aux ruisseaux de montagne, la salinité des cours d'eau est à la hausse. Dans certains cas, des puits d'eau potable municipaux ont dû être fermés à cause de la contamination venant des sels de route. Les milieux humides ont été impactés. Les espèces qui tolèrent une concentration plus élevée de sel peuplent davantages nos bords des autoroutes qui utilisent beaucoup de sel. En 2009, un sondage du U.S. Geological Survey a trouvé que 40% des ruisseaux dans et autour des villes du nord-est des É.-U. au-dessus de certaines sortes d'aquifères ont des concentrations de sels assez élevées pour nuire à la vie aquatique.
Plus tôt cette année, Steve Corsi, un chercheur pour la USGS, avec d'autres collègues ont pris des échantillons de certaines espèces animales aquatiques dans des ruisseaux autour de la ville de Milwaukee. Ils ont découvert que durant les périodes de déglaçages l'hiver, l'eau dans plus de la moitié des ruisseaux observés était toxique pour les organismes ou nuisait à leur croissance et leur reproduction. Éventuellement, le sel peut changer non seulement la flore et la faune d'un cour d'eau, mais l'écosystème au complet, selon M. Crockett de Philadelphie: "Vous passez de créatures qui ne tolèrent pas un environnement salé à des créatures qui peuvent tolérer ce genre de choc." Crocket soupçonne que l'écosystème de la Schuylkill subit ce genre de changements parce que ce cours d'eau endure de forte hausses de sel à l'occasion. "Je pense que de mon vivant, nous verrons la Schuylkill atteindre ses limites de tolérance." dit-il.
Pendant plus de 10 ans, Hongbing Sun, un professeur de sciences environnementales et en géologie à l'université Rider, a mené des études qui se penchaient sur le sel dans la Delaware River. Ils ont conclu que la principale source de sel était le déglaçage des chemins. M. Sun dit que les niveaux de concentrations de sodium et de chlorides coïncidant avec les épandages de sel pas seulement après une tempête de neige, comme on pourrait s'y attendre, mais aussi en été. Alors son équipe étudie maintenant comment le sel s'accumule dans le sol et le temps qu'il y perdure.
"En bout de ligne, on ne peut pas s'attendre à épandre des milles gallons de produits chimiques dans l'environnement sans que cela n'ait un impact quelconque." dit Corsi, le chercheur de l'USGS. Mais Corsi, qui vit au Wisconsin, reconnaît la dichtonomie. Il pense qu'il tolère les routes enneigées parce qu'il connaît les problèmes causés par le déglaçage. Par contre, il dit: "J'ai 2 enfants sur la banquette arrière de mon auto, et je veux qu'ils soient sain et sauf."
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"Salt on the roads: Good for safety, bad for the environment
The thousands of tons of salt that make roads passable this week have not reached their final destination, nor had their final effect. As the snow melts, the salt will be flowing into storm drains and beyond, adding to the steady salting of the region's waterways.
Over the last 60 years - pretty much since regular use of sodium chloride on roads began - the annual average sodium concentration in the Delaware River has nearly tripled and chloride has increased fivefold, researchers have found.
At times, sodium concentrations at the Philadelphia Water Department's intakes already exceed American Heart Association and U.S. Environmental Protection Agency "guidance levels." Because the department, like many others, can switch intakes and mix in water with lower salinity, the final product contains lower levels, said Chris Crockett, director of planning and research.
If current trends continue in the coming decades, however, experts say that aquatic life will suffer and water supplies could be threatened. Sodium is a concern for people with medical conditions such as hypertension. "This cannot go on indefinitely. It is not sustainable," said Jonathan Husch, chair of Rider University's department of geological, environmental and marine sciences, which has been researching salt issues locally.
Just since Sunday (between December 26 and 29), PennDot has spread 8,000 tons of salt in Southeastern Pennsylvania. The City of Philadelphia put out an additional 7,000 tons. Hundreds of smaller municipalities, thousands of businesses, and millions of residents tossed more. Unlike the pollutants that are typically removed by water treatment plants, getting the salt out can require entirely different technologies such as reverse osmosis.
Eventually, said Crockett, governments may need to decide on which end of the process to spend precious public funds: more environmentally friendly deicers for the roads or new treatments for the water. Both cost more. Officials - especially those in more northern areas - have been aware of the problems with salt for more than a decade. But it's only been in the last few years, with increased public focus on the environment, that significant innovations have emerged.
Highway crews in both Pennsylvania and New Jersey, for example, have been spraying ahead of time with a salty brine solution. The liquid - look for the stripes down the lanes before a storm - stays on a bare road better than salt, it delays the formation of ice and, when salt is spread later, it speeds melting. Spreaders have been reengineered and recalibrated to reduce overshoot and to keep the salt from bouncing onto the shoulder. In some cases, workers can clean the same amount of snow with half the salt that they once used.
"We are extremely aware of the situation with salt," said PennDot's Nick Martino, who is in charge of road maintenance for the five southeastern counties. Officials employ elaborate calculations to project nuances of temperature and precipitation as storms approach and intensify. This year, PennDot is piloting a sophisticated storm-fighting computer system - with touch screens in the trucks - that helped Indiana reduce salt use by a third. Using radar, it forecasts road conditions and fine-tunes how much salt should be spread.
Manufacturers are coming out with new deicers, including one made with beet juice. Transportation officials in Maryland, New York and Chicago are trying it. Marketed under brand names such as GeoMelt and IceBite, it is less corrosive for bridges and cars - another issue surrounding salt. Also unlike salt, it doesn't cause potholes. This, like many other salt "alternatives," is really just an additive. It helps a brine solution stay put and enhances the melting effect.
But some have complained that the beet juice stains and stinks like rotting vegetables. It has unwanted environmental effects, too. Bacteria that break down the organic chemical consume oxygen - and low oxygen levels are another problem in many urban streams. And a Madison, Wis., study found that substituting the beet product for the salt brine it used in 2008-09 would have cost more than 10 times as much.
So good old road salt is still the cheapest thing going and the primary deicer. Although anything that melts in water will lower its freezing temperature, no other broadscale substitutes have taken hold. "I don't know that salt will ever go away, given its effectiveness and the price," said William Hoffman, a Nevada transportation official who chairs an American Association of State Highway and Transportation Officials snow and ice task force.
Nationally, road-salt use took hold after World War II, when new prosperity led to more cars, more paved roads, and, over the years, higher expectations. "Now it snows, and we want clear roads the next day," said Rider's Husch. In 1940, an estimated 149,000 tons of rock salt were sold in the United States for highway use. Now, we're up to about 18 million tons in a bad winter. PennDot statistics for the southeastern region show that in the 1980s, annual salt use never topped 43,000 tons. But in the last decade, half the winters have led to the use of 80,000 tons or more. Last year was a record-breaker - 142,738 tons.
Meanwhile, study after study has found that from the Great Lakes to mountain streams, salinity in water bodies has been rising. In isolated cases, municipal water wells have had to be shut down because of contamination from road salt. Wetlands have been affected. Salt-tolerant species have become more common along highways with high salt use. In 2009, a U.S. Geological Survey study found that 40 percent of streams in and around Northern U.S. cities underlain by certain kinds of aquifers - Philadelphia is not among them - had salt levels high enough to damage aquatic life.
Earlier this year, USGS researcher Steve Corsi and others collected water fleas and flathead minnows in streams around Milwaukee. They found that during winter deicing, water in more than half the streams sampled was toxic to the organisms or affected their growth and reproduction. Eventually, salt can change not only a stream's plants and aquatic organisms, but its entire ecosystem, said Philadelphia's Crockett. "You go from things that are not tolerant of a salty environment to things that can handle that kind of shock." Crocket suspects that, from an ecosystem standpoint, the Schuylkill, which has seen steep salt increases, is headed that way. "I think, in my lifetime, we'll see the Schuylkill hit its carrying capacity," he said.
For more than 10 years, Hongbing Sun, a professor of geological and environmental sciences at Rider University, has led studies looking at salt in the Delaware River. They concluded that the primary source was road salt. Sun said that levels of sodium and chloride traced to road salt spike not only after a winter storm, as might be expected, but also in summer. So now, his team is studying how salt accumulates in soil and how long it stays there.
"The bottom line is that . . . you can't spread thousands of gallons of chemicals on the environment and not have them create some sort of impact," said Corsi, the USGS researcher. But Corsi, who lives in Wisconsin, grasps the dichotomy. He figures he has a high tolerance for snowy roads because he knows the problems that deicing can cause. Then again, he said, "I have two kids in the backseat of my car, and I want them to be safe.""
Excerpts from article written by Sandy Bauers published in The Philadelphia Inquirer here: http://www.philly.com/inquirer/local/20101229_Salt_on_the_roads__Good_for_safety__bad_for_environment.html
Like everything else, too much of a good thing leads to trouble. "La modération a bien meilleur goût!"
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