Césium 137 - Définition

Cinétique environnementale

Après dépôt du Césium 137 au sol (pluie, neige, dépôts secs...), il y percole lentement ou circule horizontalement plus ou moins vite selon la nature du sol, la présence d'eau et l'acidité (pH) de cette eau, et selon qu'il reste à l’état libre ou qu'il soit plus ou moins durablement piégé dans les complexes argilo-humiques, les mousses ou lichens ou les tourbes (qui peuvent, en zone contaminée, brûler comme on l'a vu lors des incendies de forêt et de tourbières en Russie en 2010). Après Tchernobyl en Bélarus, la plus grande partie des matières radioactives s'est d'abord concentrée dans la couche superficielle du sol. « Aujourd'hui, 90 % de la radioactivité a migré vers la litière et les horizons supérieurs. La strate herbacée, la litière et les couches de sol les plus superficielles forment conjointement le «champ d'absorption» ou «couverture d'absorption» le plus intense ».

Selon l'IRSN« Dans les sols non labourés, et plus particulièrement en forêt, cette couche peut encore contenir, 20 ans après, 70 % de l’activité en césium 137 déposée en 1986. Ceci explique que la contamination des champignons est aujourd’hui (en 2004) 100 à 10 000 fois plus élevée que celle des produits agricoles. En fonction de la contamination du sol et de l’espèce, elle varie de moins de 1 Bq/kg à quelques centaines de Bq/kg ». Les sangliers et écureuils ou d'autres mycophages peuvent ainsi se contaminer (toujours selon l'IRSN, en 1996, 10 ans après l'accident, « des activités en césium 137 de quelques centaines à 2 000 Bq/kg étaient mesurées dans de la viande de sanglier des Vosges »). par le jeu de la bioconcentration, les doses de radioactivité de champignons et du sol (dans les creux, en montagne et forêt pour des zones où il a plu lors du passage du nuage) la radioactivité a même pu continuer à localement s'accroitre dans les 15 ans ayant suivi le passage du nuage.

La richesse du sol en vers de terre, en champignons ou son remaniement influent sur les mouvements de ce radionucléide dans le sol. En moyenne, il s'enfonce dans la couche humique à raison de 1 cm par an environ et une partie peut préiodiquement être extrait du sol par les racines de plantes, puis y revenir via les feuilles mortes, les bois mort, les excréments des animaux, etc. Ce n'est donc qu'après un certain temps (15 à 25 ans ?) que les champignons le collecteront probablement le plus facilement.

L'INRA de Montpellier a tenté de modéliser la circulation du césium via les plantes et le sol dans les années 1990, sur la base de données montrant que le taux et la vitesse d'absorption par les plantes dépendaient des espèces considérées, mais aussi comme on pouvait s'y attendre de la concentration en potassium du sol, de la densité racinaire et de la distribution profonde des racines.
La présence de matière organique dans l'argile diminue la fixation du césium dans le sol et favorise son transfert vers la plante (jusqu'à 90 % en plus). Siobhan Staunton de l'INRA (ENSAM) notait néanmoins en 1996 qu'une grande part du césium pompé par la plante est excrétée et non transférée vers les parties supérieures.
Peu après une pollution de surface, ce sont les plantes à racines superficielles qui sont contaminées, puis 20 ans après en moyenne, ce sont les plantes se nourrissant plus profondément ou certains champignons.
On ignore encore si les symbioses arbre-champignons peuvent via la mycorhization faciliter la pénétration du Césium dans les arbres quand le césium sera le plus accessibles à la couche racinaire et à la zone la plus explorée par les mycéliums d'espèces symbiotes des arbres (truffes en particulier, symbiotes du chêne et du noisetier).