Martha Spiess, un vétérinaire à la retraite, a commencé à tester des ruisseaux et des étangs à Brunswick, dans le Maine, après avoir entendu que des substances per- et polyfluoroalkyles, ou PFAS, avaient contaminé des fermes dans tout l’État. “J’avais l’impression que la tragédie tombait tout autour de moi”, a-t-elle déclaré.
Spiess connaissait les composés souvent appelés “produits chimiques éternels” en raison de leur persistance dans l’environnement. Elle les avait rencontrés pour la première fois en grandissant dans le Minnesota où son père, un chimiste organique, travaillait pour 3M, un important fabricant de PFAS. À la fin des années 1960, se souvient-elle, sa famille a reçu une boîte-cadeau remplie d’échantillons de produits 3M. Alors qu’elle déballait les articles, son père a attrapé la boîte de Scotchgard et lui a dit: “N’utilise jamais ça!”
Le protecteur de tissu populaire de la société a été fabriqué avec un composé PFAS, dont les dangers étaient déjà apparents à l’époque, a déclaré Spiess ; “C’était quelque chose qu’il savait, le laboratoire savait et je pense que l’entreprise savait. Il était en colère qu’ils commercialisent cela.”
Maintenant, Spiess teste les eaux autour de l’ancienne base aérienne navale de Brunswick, à la recherche de preuves d’un autre produit fabriqué avec des produits chimiques PFAS, AFFF (mousse filmogène aqueuse, ou “A-triple-F”) que 3M a fabriqué des années 1960 jusqu’au début des années 2000 .
Pendant des décennies, des centaines de bases militaires et d’aéroports et des milliers de services d’incendie à travers le pays ont utilisé l’AFFF dans des exercices d’entraînement et pour combattre des incendies impliquant des liquides combustibles. Les produits chimiques fluorés ont pénétré dans les eaux souterraines et les eaux de surface, contaminant les puits privés et les approvisionnements publics en eau. Un nombre croissant de recherches montre que les composés PFAS peuvent perturber les systèmes hormonaux, immunitaires et reproducteurs et peuvent augmenter le risque de divers cancers.
Une meilleure compréhension des impacts médicaux a conduit les régulateurs à abaisser les niveaux de composés PFAS jugés sûrs dans l’eau potable. En 2009, l’Agence américaine de protection de l’environnement a fixé des niveaux provisoires d’avis de santé pour deux des produits chimiques PFAS les plus connus – le PFOA et le PFOS – à des concentrations de 400 et 200 parties par billion respectivement. L’EPA a révisé ces chiffres à la baisse en 2016, recommandant que l’eau potable ne dépasse pas les concentrations de 70 ppt pour les deux composés combinés. De nouveaux avis, publiés en juin 2022, fixent des niveaux si bas que la technologie de test actuelle ne peut pas les détecter.
Tout comme la recherche toxicologique pousse les seuils d’exposition sûre à près de zéro, l’omniprésence des PFAS dans les bassins versants et les eaux côtières à l’échelle nationale devient claire.
Lorsque le district local des eaux a informé les clients qu’un panache de produits chimiques PFAS avait contaminé un champ de captage en aval de l’ancienne base de Brunswick, Spiess n’a pas été surpris. L’échantillonnage de l’eau qu’elle et d’autres citoyens bénévoles avaient effectué au cours des 12 mois précédents sur des sites près de l’ancienne station aérienne a déjà montré des augmentations par rapport aux données précédentes recueillies par la marine américaine à ces endroits. Et des recherches préliminaires menées dans les écosystèmes côtiers voisins ont indiqué que les contaminants avaient encore voyagé plus loin.
Bétant très mobile et plus solubles dans l’eau que les polluants traditionnels, les composés PFAS “se distribuent principalement dans les rivières et les eaux souterraines”, a déclaré Christoph Aeppli, chercheur principal au Bigelow Laboratory for Ocean Sciences à East Boothbay, un village à environ 15 miles de Brunswick à vol d’oiseau. Il teste les moules bleues pour 30 composés PFAS différents, dans le cadre d’un projet visant à évaluer comment les produits chimiques se déplacent dans les réseaux trophiques marins et combien de temps ils résident dans les coquillages. Il est déjà clair, a-t-il dit, que de nombreux PFAS sont “absorbés par un assez grand nombre d’organismes marins, ceux des fonds marins et ceux de la colonne d’eau”.
En aval de l’endroit où Spiess recueille des échantillons, David Page, un professeur de biochimie à la retraite du Bowdoin College, a testé des moules côtelées pour les PFAS où un ruisseau qui draine la base se jette dans une crique de marée de la baie de Casco. Parce que les moules restent au même endroit et filtrent de grands volumes d’eau, elles “peuvent être utilisées pour comprendre l’exposition humaine potentielle aux contaminants”, ont écrit les biologistes du département de la protection de l’environnement du Maine dans un rapport de 2017. Les moules peuvent concentrer des produits chimiques, permettant aux scientifiques de trouver des contaminants qui pourraient autrement être en dessous des limites de détection, note le rapport.
Dans un échantillonnage de moules de 2020, Page a découvert que le SPFO, qui est associé à l’utilisation des AFFF, était le plus élevé dans les moules côtelées près de la tête de l’anse la plus proche de l’ancienne base, indiquant que les dépôts continuent de s’écouler et “atteignent les communautés biologiques en aval de l’établissement », écrit-il. Les niveaux qu’il a trouvés étaient plus élevés que ceux des moules bleues que l’État a échantillonnées plus loin dans la crique en 2014 et 2016.
Une analyse récente effectuée pour les National Centers for Coastal Ocean Science de la NOAA a évalué les moules dans tout le golfe du Maine, qui s’étend de la baie de Cape Cod au Massachusetts jusqu’au littoral de la Nouvelle-Écosse. L’étude a testé 12 PFAS sur 40 sites et a trouvé trois composés : le PFOA et le PFOS, tous deux sur moins de 3 % des sites d’échantillonnage, et le PFOSA, un produit de dégradation moins bien étudié, sur 40 % des sites.
Contrairement aux polluants tels que les PCB ou le DDT, qui s’accumulent principalement dans les tissus adipeux, ou au mercure, qui s’accumule principalement dans les protéines et les tissus musculaires, les concentrations de PFAS sont les plus élevées dans le foie, le sang et les reins, a déclaré Dianne Kopec, chercheuse à l’Université de Mitchell Center for Sustainability Solutions du Maine. Étant donné que la faune mange la plupart des parties de ses proies, les organismes situés plus haut dans le réseau trophique aquatique peuvent accumuler des concentrations de PFAS plus élevées que les humains, qui ne consomment généralement que des tissus musculaires.
Les composés PFAS, qui se comptent par milliers, diffèrent considérablement dans la façon dont ils sont absorbés et stockés dans les corps. Ceux qui ont des chaînes de carbone plus longues, y compris l’APFO et le PFOS, ont tendance à se concentrer dans la faune par l’ingestion de proies et peuvent se bioamplifier dans le réseau trophique, a noté Kopec. Les deux composés sont encore fréquemment présents dans les écosystèmes, un héritage de la fabrication passée et des composés PFAS à durée de vie plus courte se transformant en composés plus persistants, souvent à chaîne plus longue. Les composés PFAS à chaîne plus courte peuvent également passer directement de la colonne d’eau aux poissons par leurs branchies.
“Les PFAS sont suffisamment toxiques pour que de faibles niveaux puissent avoir des impacts négatifs, mais certains de ces effets peuvent être particulièrement difficiles à suivre dans la faune”, a déclaré Anna Robuck, une chimiste environnementale dont la recherche doctorale s’est concentrée sur les PFAS dans les réseaux trophiques marins. (Elle a parlé en tant que professeure auxiliaire à l’Université de Rhode Island, et non dans son rôle actuel au sein du gouvernement fédéral.)
Les organismes situés à l’extrémité inférieure du réseau trophique marin, comme les crustacés et le plancton, semblent avoir des accumulations plus faibles, mais les espèces qui se nourrissent de ces organismes – comme les oiseaux – “sont pleines de PFAS”, a déclaré Robuck. “Nous voyons un modèle très différent. Les organismes à respiration aérienne sont plus vulnérables à la bioaccumulation et à la bioamplification” des produits chimiques.
Au cours de sept années de recherche, Robuck a examiné les PFAS dans l’eau du golfe du Maine, les sédiments, le plancton, les oiseaux de mer côtiers et hauturiers et les tissus des baleines à bosse. “Il n’y a aucune espèce qui n’ait pas de PFAS en elle”, a-t-elle déclaré. “Il n’y a pas d’échantillons propres.”
Rachel Rice, étudiante diplômée au College of the Atlantic de Bar Harbor, analyse la présence de 43 composés PFAS dans sept espèces de mammifères marins, évalue les habitudes alimentaires de chaque espèce et échantillonne divers tissus. L’étude de Rice rendra compte des niveaux de PFAS dans l’eau de mer, le plancton, les poissons et le homard, et comparera les niveaux actuels dans les phoques à une valeur de référence établie il y a 13 ans.
En 2009, bien avant le récent coup de projecteur public sur les PFAS, des chercheurs du Shaw Institute de Blue Hill ont étudié l’accumulation de composés fluorés dans les phoques communs, écrivant qu’ils avaient trouvé des preuves de « sources diffuses de [perfluorochemical] contamination dans tout l’Atlantique nord-ouest.”
Compte tenu des «apports concertés de PFAS» provenant des voies navigables entrant dans le golfe du Maine et du long temps de séjour de ses eaux, Robuck s’attend à ce que Rice trouve des niveaux élevés. Les phoques se nourrissent dans la partie supérieure du réseau trophique marin, a-t-elle dit, qui est “à la fin de la journée, là où nous mangeons”.
“E très contaminant se retrouve dans l’eau », a déclaré Kopec, et « l’eau coule toujours vers le bas. Tout se dirige vers l’océan. » De nombreux scientifiques ont supposé que les océans deviendraient le puits ultime pour les PFAS, les composés circulant dans les écosystèmes marins et se déposant dans les sédiments du fond pendant des décennies.
Mais l’année dernière, des chercheurs de l’Université de Stockholm ont signalé ce qu’ils ont appelé un “effet boomerang”, où les produits chimiques PFAS reviennent sur terre sous forme d’embruns marins, transportés dans l’atmosphère et retombant sur les sols et les eaux.
Le cycle des PFAS des environnements de surface dans l’atmosphère est quelque chose que les scientifiques de l’Université de Stockholm suivent depuis une décennie. En août, ils ont partagé de nouvelles données montrant que les précipitations dans le monde contiennent des composés de PFAS, souvent à des niveaux qui dépassent les derniers niveaux d’avis d’eau potable de l’EPA pour le PFOA et le PFOS.
L’eau de pluie testée autour de la baie de Casco pendant plusieurs mois en 2020 a trouvé des preuves de plusieurs composés PFAS. Ces gouttelettes, tombant sur l’ancienne base navale de Brunswick, ramassent une charge plus lourde sur leur chemin vers l’aval, revenant inexorablement vers la mer.
Cette réalisation poignante inspire Martha Spiess à continuer à échantillonner les eaux locales, en espérant que d’autres commenceront également à tester. Un matin de septembre, elle est retournée au ruisseau et a prélevé un échantillon dont l’analyse en laboratoire a montré plus tard qu’elle contenait 18 produits chimiques PFAS avec une concentration totale de 1 291 ppt. “Les PFAS sont là”, a-t-elle déclaré. « Pourquoi attendons-nous ?
Une version de cet article est parue pour la première fois dans The Maine Monitor, la publication en ligne du Maine Center for Public Interest Reporting. Le projet a été produit avec le soutien de la bourse Doris O’Donnell Innovations in Investigative Journalism, décernée par le Center for Media Innovation de la Point Park University de Pittsburgh.
Marina Schauffler est journaliste environnementale dans le Maine.
