Six mois après l’accident de mars 2011, le programme TOFU a été lancé pour  étudier le transfert des particules contaminées par la radioactivité dans les cours d’eau situés dans le périmètre affecté par le panache principal de pollution radioactive dans les jours qui ont suivi l’accident.

Des chercheurs du Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE – CEA/CNRS/UVSQ), et  de l’université de Tsukuba, ont publié les résultats de leurs quatre premières campagnes de mesures menées dans la Préfecture de Fukushima.  Couvrant une zone d’environ 3000 km2, cette étude est la première à réaliser un état des lieux complet de l’évolution de la dispersion de ces polluants radioactifs.

Lors de l’accident de Fukushima, des radionucléides émetteurs gamma échappés du combustible nucléaire et ont été relâchés dans l’atmosphère. Parmi ces radioisotopes, on ne retrouve pratiquement plus aujourd’hui que du césium-134 et du césium-137.

Ces éléments se fixent fortement et quasi-irréversiblement aux particules du sol et aux sédiments. Sous l’effet de l’érosion, les particules du sol et les radionucléides qu’elles transportent peuvent être transférés dans les rivières, puis exportés vers l’océan Pacifique en traversant des plaines relativement épargnées par les retombées initiales du panache.

Des sédiments de rivière ont été prélevés et leur débit de dose radioactif a été mesuré le long des principales rivières qui drainent l’une des parties les plus contaminées situées sous le panache des retombées.

Les résultats confirment que  les typhons  redistribuer la contamination. Ils accélèrent l’érosion des sols et conduisent à l’évacuation des particules érodées dans les cours d’eau. Les chaînes de montagnes intérieures, qui ont connu les plus fortes retombées radioactives, ont été marquées par une forte érosion après la série de violents typhons de l’été 2011.

En vingt mois les  niveaux de radioactivité en altitude ont baissé avec une redistribution progressive de la contamination vers les zones aval. Après les typhons de 2011, une diminution générale des niveaux de contamination a été mesurée en 2012. La campagne de mai 2013 a confirmé la baisse plus rapide qu’attendu des niveaux de contamination dans les rivières. Celle-ci peut s’expliquer par l’occurrence de typhons moins violents en 2012 qu’en 2011.

Cette baisse est toutefois plus marquée et plus linéaire dans les zones montagneuses qu’en plaine. En plaine, la baisse de la contamination moins régulière varie en fonction du bassin versant : la présence ou non de barrages joue un rôle considérable dans la mesure où ils constituent des zones de stockage temporaire de la contamination. Ponctuellement, les sédiments contaminés charriés par les cours d’eau se sont accumulés dans les réservoirs des barrages de la région. Temporairement, les débits de dose dans les zones sédimentaires étudiées  ont pu dépasser localement les 20 mSv par an, limite retenue par les autorités japonaises pour délimiter la zone d’accès interdit. Ces résultats invitent à surveiller l’impact des futurs lâchers de barrages susceptibles de relarguer de la contamination dans la section aval du cours d’eau et à réglementer en conséquence les activités de pêche et de loisirs.

La 5e campagne de mesures s’est achevée le 3 novembre  permettra de voir si la baisse de la contamination se confirme ou si les nombreux typhons de 2013, plus violents qu’en 2012, auront à nouveau généré de l’érosion et/ou mobilisé des sédiments contaminés dans les rivières.

 TOFU pour Tracing the environmental consequences of the TOhoku earthquake-triggered tsunami and the FUkushima accident.