Dix mille ans de pollution atmosphérique reconstitués

L'étude des sédimentssédiments déposés dans le lac Robert, à Chamrousse, dans le massif de Belledonne, en Isère (Alpes), a permis à une équipe de chercheurs français de reconstituer l'historique de la pollution atmosphérique dans cette région sur les 10.000 dernières années. Il s'avère que l'activité minière dans le massif des Grandes Rousses (Alpes d'Huez) durant l'âge de BronzeBronze, il y a environ 2.500 ans, a induit une pollution atmosphérique en mercuremercure et antimoineantimoine équivalente à celle observée aujourd'hui. Cette pollution a été limitée géographiquement, mais elle a persisté pendant plus de 2.000 ans.

Prélèvements sur le lac Robert à Chamrouse. © Pierre Sabatier, Edytem 

 Combien de périodes de pollution ? 

Une pollution atmosphérique en plomb à l'échelle de l'hémisphère Nordhémisphère Nord a été générée durant l'Empire Romain par l'exploitation des mines du Rio Tinto en Andalousie, comme de nombreuses études menées dans les glaces polaires et les sédiment lacustreslacustres l'ont mis en évidence.

Afin de reconstituer l'histoire de la pollution atmosphérique en cuivrecuivre, mercure, antimoine et plombplomb dans les Alpes, des chercheurs des laboratoires Hydrosciences Montpellier, ISTerre, Edytem et LCME ont prélevé deux carottescarottes de sédiments lacustres, dans le lac Robert situé à 2.000 m d'altitude sur le domaine de la station Chamrousse, qu'ils ont datées au carbonecarbone 14. Ces carottes avaient enregistré 10.000 ans d'apport sédimentaires qui mettent en évidence de nombreux changements environnementaux (climatiques, pédologiques, sédimentologiques et atmosphériques) d'origine naturelle ou liés aux activités humaines.

En ce qui concerne la pollution atmosphérique, les chercheurs ont identifié 4 périodes de pollution : l’Âge de Bronze (1800-1000 av. J.-C.), l'Âge de FerFer et l'Empire Romain (800 av.J.-C.-1000 après J.-C.), le Moyen Âge 500-1500 après J.-C.) et les époques modernes et industrielles (1500-2000 après J.-C.).

Enrichissements (EF) des concentrations en cuivre, antimoine, mercure et plomb par rapport aux concentrations préindustrielles des sédiments du lac Robert, taux d’accumulation (ART) en fonction de l’âge des sédiments et variations du rapport isotopique stable du Pb (206Pb/207Pb) permettant de retracer l’origine de la pollution. © Elbaz-Poulichet et al., 2020

Persistance des traces de l'activité minière

Le résultat le plus marquant, nouveau et inattendu, est la mise en évidence d'une pollution atmosphérique importante -- équivalente à celle d'aujourd'hui -- en mercure et antimoine durant l'âge de bronze. Cette pollution était due à l'exploitation de gisementsgisements de cuivre (chalcopyrite) riches en mercure et antimoine dans le massif des Grandes Rousses (Alpes d'Huez).

Cette activité minière connue des archéologues a généré une pollution limitée géographiquement contrairement aux activités plus récentes qui ont induit des pollutions régionales (époques romaines ou médiévales) et globales (période actuelle). Cependant, bien que limitée géographiquement, cette pollution en mercure et antimoine s'est révélée persistante, visible sur plus de 2.000 ans dans les sédiments des lacs aux alentours.