L'impact radiologique sur la région méditerranéenne et la rade de Toulon
Un accident aux retombées continentales
Dans la nuit du 25 au 26 avril 1986, à 1h23, l'explosion du réacteur n°4 de la centrale de Tchernobyl libère une quantité de radioactivité sans précédent dans l'histoire du nucléaire civil. Les rejets totaux sont estimés entre 1 et 2 × 10¹⁸ becquerels — un niveau tel que les retombées, largement dispersées par les vents, dépassent les niveaux de contamination ambiante anthropique dans de nombreuses parties du monde. Parmi les nucléides les plus préoccupants du point de vue biomédical, les rejets s'élèvent à 8,1 PBq pour le strontium 90 (⁹⁰Sr), 270 PBq pour l'iode 131 (¹³¹I) et 37 PBq pour le césium 137 (¹³⁷Cs).
Plus de la moitié du ¹³⁷Cs émis est emportée vers d'autres pays européens, contaminant au moins quatorze d'entre eux à des niveaux supérieurs à 37 kBq/m², seuil retenu pour définir une zone contaminée en Europe. Des quantités moindres, mais substantielles, de radioactivité sont mesurées sur l'ensemble du continent, de la Scandinavie à la Méditerranée, et jusqu'en Asie.
Évolution temporelle du 137Cs (moyenne mensuelle des mêmes stations du territoire français en µBq/m3) dans les échantillons d'aérosols en France de 1959 à 1998 (source : CALMET D. et al. 1998. Assessment of algeciras fallout distribution over the southern part of France. IAEA-SM-354/283P)
En France, le passage du nuage radioactif suscite des controverses qui restent dans les mémoires. En réalité, à partir du soir du 30 avril 1986, le nuage survole le territoire français jusqu'au 5 mai. Dès le 1er mai, son passage est détecté dans le sud du pays.
La Station Marine de Toulon et le programme RADMED
En 1984, j'ai pris la direction de la Station Marine de Toulon (SMT) du Commissariat à l'Énergie Atomique (CEA), implantée sur le site Ifremer de La Seyne-sur-Mer, avec pour mission de développer le programme RADMED, pour RADioactivité en MÉDiterranée.
L'objectif de ce programme est d'étudier les processus de dispersion des radioéléments naturels et anthropiques en mer Méditerranée, à travers des expérimentations en laboratoire et des mesures de terrain. Les radionucléides concernés sont principalement ceux issus des retombées des essais d'armes nucléaires atmosphériques réalisés dans l'hémisphère nord entre 1955 et 1979. Dès 1984, des prélèvements annuels des différentes composantes de l'environnement — eaux de mer, sédiments, algues, moules — sont effectués dans le bassin nord-occidental, en utilisant les moyens à la mer du CNRS et de la Marine nationale. Cette base de données, constituée avant l'accident, se révèlera déterminante : elle permettra une comparaison rigoureuse de l'état radiologique « avant » et « après » Tchernobyl.
L'équipe de la SMT est alors composée, outre moi-même, de Gilles G., biologiste, de Jean-Michel F., sédimentologue, de Jean-Pierre, métrologiste, et d'Antoine P., responsable de la logistique en mer. Michel S. y prépare par ailleurs sa thèse sur le tritium, sujet qui n'est pas anodin, car les activités en tritium mesurées dans les sédiments très fins de la rade de Toulon peuvent y être jusqu'à cent fois plus élevées qu'ailleurs sur le littoral méditerranéen.
Pour mener ces travaux, la SMT dispose d'équipements de spectrométrie gamma que Jean-Pierre maintient à un haut niveau de performance métrologique. Le laboratoire participe aux essais interlaboratoires organisés par le laboratoire de l'AIEA basé à Monaco, ce qui garantit la comparabilité internationale de nos mesures.
Il faut préciser que la SMT n'est pas chargée de la surveillance réglementaire de la radioactivité. Cette mission incombe à l'époque au Service Central de Protection contre les Rayonnements Ionisants (SCPRI), rattaché au ministère de la Santé, qui assure notamment les contrôles sur les denrées alimentaires, portant essentiellement sur le ¹³⁷Cs et le ⁹⁰Sr. Le Centre National d'Études Vétérinaires et Alimentaires (CNEVA) du ministère de l'Agriculture et la Direction Générale de la Concurrence, de la Consommation et de la Répression des Fraudes (DGCCRF) exercent des missions complémentaires de contrôle réglementaire.
La détection immédiate des retombées : le 1er mai 1986 à La Seyne
Le 28 avril, je reçois un appel de collègues suédois avec lesquels je collabore sur la normalisation des mesures de radioactivité. Leur récit est saisissant : un nuage radioactif a traversé la Suède en déclenchant les alarmes de plusieurs installations nucléaires du pays. Croyant dans un premier temps à un incident interne, les équipes ont évacué les bâtiments avant de comprendre que la contamination provenait de l'extérieur. Le calcul des rétrotrajectoires des masses d'air sur les 48 heures précédentes a permis de localiser la source en Ukraine. Ce même jour, l'accident est révélé par la presse internationale, et confirmé le lendemain par l'agence Tass.
Le nuage s'est d'abord déplacé vers le nord-ouest de l'Europe, épargnant la France qui se trouvait sous l'influence d'un anticyclone. En l'absence d'information officielle pour le territoire français, je prends la décision de préparer l'équipe à une éventuelle arrivée du nuage sur notre région. Nous calfeutrons les fenêtres et les accès du laboratoire de mesure et effectuons des mesures régulières à l'extérieur à l'aide de détecteurs portables, en attendant une éventuelle contamination. Jean-Pierre procède à l'étalonnage des équipements pour des mesures directes sur échantillons bruts.
IRSN Video Panache Tchernobyl
Le 1er mai au matin, Jean-Pierre m'appelle : le nuage est arrivé. Il a détecté une augmentation significative de la radioactivité ambiante au niveau du sol avec l'un de nos détecteurs portables qu’il a amené chez lui. Je lui confirme qu'il en est de même de mon côté, à Saint-Mandrier.
Nous nous retrouvons rapidement à la station pour réaliser les premières mesures : dépôts sur le parking de l'Ifremer, et échantillons de mousses et de sol prélevés à Saint-Mandrier. En quelques minutes, les pics caractéristiques des rejets accidentels d'une installation nucléaire apparaissent sur l'écran du spectromètre : isotopes radioactifs du ruthénium (¹⁰³Ru, ¹⁰⁶Ru), de l'argent (¹¹⁰ᵐAg), de l'antimoine (¹²⁵Sb), de l'iode (¹³¹I), du césium (¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs), du cérium (¹⁴¹Ce, ¹⁴⁴Ce)... La signature isotopique est sans ambiguïté.
Le lundi suivant, nous recevons un fax nous informant que notre laboratoire est désigné pour recevoir des échantillons à analyser, avec les consignes de transmission des résultats au SCPRI. Le téléphone ne cessera plus de sonner dans les jours qui suivent.
Pour les contrôles réglementaires, les mesures portent sur les échantillons sous leur forme fraîche et non transformée. Les seuils d'intervention retenus concernent les isotopes ¹³⁴Cs et ¹³⁷Cs, dont la radioactivité cumulée maximale ne doit pas dépasser 370 becquerels par kilogramme pour le lait et 600 Bq/kg pour tous les autres produits alimentaires.
À cette période, la préfecture me demande également de contrôler diverses installations, dont des wagons en provenance de Pologne transportant des chevaux destinés à l'abattoir de La Seyne-sur-Mer. Les wagons présentent effectivement des niveaux de radioactivité significativement plus élevés qu'en France. Et je repars de là avec une conviction chevillée au corps : l'état d'agitation des chevaux, leur stress visible dans leur regard à la sortie des wagons, me laisse persuadé qu'ils avaient parfaitement compris ce qui les attendait...
Pour nos études scientifiques proprement dites, l'ensemble des radionucléides détectables seront bien entendu mesurés dans la durée, sur des échantillons variés, eaux de mer, sédiments, algues, posidonies, moules afin de reconstituer le devenir de la contamination dans les différents compartiments de l'écosystème marin méditerranéen.
L'étude de référence 1985–1988 : eau, sédiments et organismes marins
La contribution majeure de notre petite équipe à la compréhension scientifique des retombées de Tchernobyl en Méditerranée est publiée sous la forme d’une synthèse en 1992 sous le titre : "Impact des retombées de l'accident de Tchernobyl sur la distribution des radionucléides anthropogènes du bassin méditerranéen nord-occidental — Eau de mer, sédiments et organismes marins 1985–1988" (Calmet D., Charmasson S., Fernandez J.M., Gontier G. CEA Cadarache / CEN Saclay).
La distribution spatiale du 137Cs (première ligne) et de 110mAg (deuxième ligne) dans les feuilles adultes de Posidonia oceanica échantillonnées en juillet 1987 (date en troisième ligne) le long des côtes continentales françaises et corses. Les données sont exprimées en Bq kg de poids sec à la date d'échantillonnage ; DL, en dessous de la limite de détection.
En avril et mai 1986, les retombées atmosphériques augmentent le stock méditerranéen de ¹³⁷Cs. D'autres radionucléides sont également mesurés : ¹⁰³Ru, ¹⁰⁶Ru, ¹¹⁰ᵐAg, ¹²⁵Sb, ¹⁴¹Ce et ¹⁴⁴Ce. Leurs concentrations décroissent toutefois très rapidement, retrouvant avant la fin de l'année 1986 des niveaux proches des valeurs de fond antérieures à l'accident.
Cette étude sur quatre années constitue un travail de radioécologie marine sans équivalent pour le bassin méditerranéen occidental. Elle couvre l'ensemble de la chaîne trophique et physique : colonne d'eau, sédiments et organismes marins, dont les herbiers de Posidonia oceanica qui se révèlent d'excellents intégrateurs de la contamination côtière.
Les retombées terrestres dans la région méditerranéenne et le Var
Parallèlement aux études marines, les retombées sur les écosystèmes terrestres de la région sont caractérisées. Les études radioécologiques sont concentrées dans les zones ayant reçu les précipitations les plus importantes lors du passage du nuage : le bassin du Haut-Var, le bassin de la Moselle et la Corse.
Distribution verticale centimétrique de la surface en profondeur des concentrations en 137cs (Bq.kg-1 sec) dans des sédiments prélevés le long du littoral corse. Des augmentations notables en 137Cs sont mesurés dans les couches les plus superficielles de sédiments lors des campagnes de 1986 et 1987 par rapport à celle de septembre 1985.
En zone méditerranéenne, les denrées les plus sensibles aux retombées sont le lait de chèvre et le lait de brebis. Leur contamination a pu atteindre 10 000 becquerels par litre en ¹³¹I et 500 Bq/l en ¹³⁷Cs au cours de la première quinzaine de mai 1986 — des valeurs élevées, qui décroissent cependant rapidement, notamment sous l'effet de la courte période radioactive de l'iode 131 (8 jours).
La Méditerranée comme bassin récepteur : le rôle de la mer Noire et du Rhône
Pour la Méditerranée, la principale contribution de Tchernobyl résulte des échanges d'eaux avec la mer Noire, qui a joué le rôle de réservoir radioactif. Les dépôts atmosphériques directs et les apports fluviaux sont d'importance secondaire.
Evolution spatiale horizontale (31 août 1986) et verticale à différentes dates du 137Cs (Bq.l-1) dans l'eau de mer filtrée (< 0,45 µm) dans l’estuaire du Rhône. L'encart (a) montre l'évolution au cours du tempe du rapport 137Cs/134Cs à la station RH05, ramené à la date de l’accident de Tchernobyl. Croix: site d'échantillonnage.
Le Rhône constitue néanmoins un vecteur de contamination littorale durable. Le ¹³⁷Cs qu'il apporte en Méditerranée, particulièrement visible à l'ouest de son embouchure, provient du lessivage progressif des sols contaminés par les retombées de Tchernobyl et des anciens essais nucléaires. Hors influence du Rhône, les niveaux les plus élevés de ¹³⁷Cs dans les sédiments côtiers sont mesurés dans la partie sud-orientale de la Corse, région où les retombées de l'accident ont été parmi les plus importantes du territoire français.
Le cas particulier de la rade de Toulon
La rade de Toulon présente une situation radioécologique singulière, qui dépasse la seule problématique de Tchernobyl. C'est un milieu presque clos, où les courants sont faibles et les échanges avec la mer libre limités. Ses sédiments très fins favorisent la fixation et l'accumulation des radionucléides : ¹³⁷Cs issu du drainage des sols contaminés par les retombées de Tchernobyl, isotopes du plutonium hérités des essais nucléaires atmosphériques, et tritium dont l'origine ancienne reste à ce jour incompletement élucidée, mais qui peut atteindre dans les sédiments des concentrations cent fois supérieures à ce que l'on mesure ailleurs sur le littoral méditerranéen.
Radionucléides détectés dans un échantillon d'algues Ulva sp. prélevé le 06 mai 1986 à Toulon (tableau) et évolution au cours du temps des concentrations en 103Ru et 137Cs (Bq.kg 1 sec) sur des prélèvements réalisés pendant 1 an (graphes).
La conjonction de ces différentes sources de contamination anthropique — retombées des essais nucléaires des années 1950–1980, dépôts de Tchernobyl, activités portuaires et militaires historiques — fait de la rade de Toulon un observatoire radioécologique de premier ordre, dont la surveillance doit être maintenue sur le long terme.
Bilan scientifique
Quarante ans après l'accident, les résultats de ces travaux conservent toute leur pertinence. Trois points fondamentaux en ressortent :
- Les retombées de Tchernobyl sont mesurables mais sans danger sanitaire démontré dans les eaux méditerranéennes de surface, aux niveaux de contamination observés sur notre littoral ;
- Le ¹³⁷Cs s'est révélé un traceur hydrodynamique d'une grande valeur scientifique, permettant de cartographier la dispersion des masses d'eau en Méditerranée nord-occidentale, notamment le panache du Rhône dans le golfe du Lion ;
- La rade de Toulon, milieu semi-fermé aux sédiments fins, constitue un cas particulier de concentration des radionucléides artificiels, nécessitant une surveillance spécifique et durable.
Ces travaux rappellent, quarante ans après, que les conséquences d'un accident nucléaire majeur s'inscrivent dans le temps long, celui de l'environnement marin, qui garde en mémoire, dans l'épaisseur de ses sédiments, les traces des événements que l'histoire humaine a parfois voulu oublier.
Dominique Calmet, avril 2026
Principales références
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