Évaluation scientifique sur le mercure au Canada : sommaire

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• Introduction
• Principaux résultats scientifiques
  • Lacunes dans les connaissances
• Recommendation

Introduction

Le mercure est un métal rejeté dans l’écosystème lors d’événements naturels, comme les feux de forêt et les éruptions volcaniques, et par des activités humaines, comme la combustion de charbon et la fusion de métaux. Sous sa forme élémentaire, le mercure est stable dans l’atmosphère et peut être transporté loin des sources d’émissions. Lorsqu’il se dépose dans l’environnement, le mercure peut être transformé par des processus naturels en sa forme organique et toxique, le méthylmercure. Le méthylmercure peut s’accumuler dans les biotes (organismes vivants comme les végétaux et les animaux) et chez les humains à des niveaux pouvant poser de sérieux risques pour la santé. Le mercure est un polluant mondial persistant qui constitue une menace pour la santé humaine et l’environnement, de sorte qu’une action au niveau mondial est nécessaire pour atténuer les risques d’exposition.

L’exposition à des concentrations élevées de mercure peut avoir des effets sur le système neurologique, immunitaire ou reproducteur des humains. Pour les humains, la principale voie d’exposition au mercure est la consommation de poisson et de certaines espèces sauvages. La voie conduisant des sources d’émissions (là où les polluants sont rejetés dans l’environnement) à l’accumulation dans les poissons est complexe. Par conséquent, il faut des connaissances approfondies dans différents domaines d’expertise pour prédire comment les modifications des sources affecteront le niveau de mercure dans les poissons. Au Canada, les niveaux de mercure dans divers milieux (p. ex., sédiments lacustres, certains biotes) et chez certaines populations humaines se sont multipliés depuis le commencement de l’ère industrielle. Au Canada, plus de 90 % des avis aux consommateurs de poisson ont trait au mercure, et l’exposition au mercure pose un risque pour de nombreux poissons ainsi que de nombreux oiseaux et mammifères piscivores. Dans l’Arctique, les niveaux de mercure demeurent élevés chez certaines espèces sauvages, et l’exposition au mercure due à la consommation d’aliments traditionnels peut présenter des risques pour la santé des Canadiens du Nord. De façon générale, le mercure demeure une préoccupation dans de nombreuses régions du pays.

La présente évaluation est une synthèse de la recherche scientifique menée au Canada au cours des vingt dernières années, afin de comprendre l’état du mercure dans l’environnement et son incidence sur les écosystèmes et la population du Canada. Plusieurs évaluations axées particulièrement sur le mercure ont été réalisées dans l’Arctique et dans le monde au cours des dix dernières années. Bien qu’elles aient permis d’établir que ce métal représente un problème important pour l’environnement et la santé, la présente Évaluation scientifique du mercure au Canada comprend des renseignements mis à jour sur le mercure dans l’ensemble du pays et constitue la première évaluation exhaustive du mercure dans l’environnement canadien.

Dans l’Évaluation scientifique du mercure au Canada, nous présentons des résultats scientifiques obtenus dans le cadre du programme scientifique sur le mercure du Programme de réglementation de la qualité de l’air (PRQA), dirigé par Environnement Canada, et du Programme de lutte contre les contaminants dans le Nord (PLCN), mené par Affaires autochtones et Développement du Nord Canada, ainsi que lors de travaux scientifiques financés par Santé Canada, Ressources naturelles Canada, Pêches et Océans Canada, les gouvernements provinciaux et territoriaux, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie, l’Année polaire internationale et l’industrie.

Le programme scientifique sur le mercure du PRQA a été créé en 2007 en vue d’établir une base de connaissances scientifiques permettant de soutenir la prise de décisions en matière de réglementation sur le mercure. L’objectif de ce programme était de déterminer des indicateurs clés de la qualité de l’environnement et des risques pour la santé humaine liés aux émissions atmosphériques du mercure. Les chercheurs avaient pour tâche de quantifier les niveaux passés et actuels de mercure dans l’environnement et de déterminer les lacunes dans l’état actuel des connaissances sur les voies de transport depuis le point d’émission jusqu’au point d’exposition des espèces sauvages, notamment le poisson, et des humains. Les chercheurs devaient également relever le défi de mettre au point une capacité de prédiction des changements dans les indicateurs (p. ex., les niveaux de mercure chez les poissons) associés aux changements des niveaux des émissions atmosphériques du mercure ou aux changements dans le milieu récepteur. Les contributions de plus de 230 chercheurs se trouvent dans l’évaluation.

Figure 1 : Mouvement du mercure dans l’écosystème (indiqué par les flèches).

Les principaux processus du mercure dans l’écosystème. Les nombres correspondent aux numéros des chapitres qui traitent de chaque processus dans le rapport d’évaluation.

Chapitre 2 : Rejets de mercure dans l’air et dans l’eau générés par les activités anthropiques au Canada; Chapitre 3 : Flux de surface; Chapitre 4 : Processus, transport, niveaux et tendances atmosphériques; Chapitre 5 : Devenir et méthylation du mercure dans les milieux secs et humides; Chapitre 6 : Devenir et méthylation du mercure dans les écosystèmes aquatiques d’eau douce; Chapitre 7 : Le mercure dans le milieu marin : processus et niveaux; Chapitre 8 : Influence des activités anthropiques sur le transport, la méthylation et la bioaccumulation du mercure; Chapitre 9 : Cycle du mercure dans les écosystèmes et réponse aux changements dans les émissions anthropiques de mercure; Chapitre 10 : Le mercure dans les biotes terrestres et aquatiques de l’ensemble du Canada : variation géographique; Chapitre 11 : Le mercure dans les biotes terrestres et aquatiques de l’ensemble du Canada : variation temporelle; Chapitre 12 : Effets du mercure sur la santé des poissons et des espèces sauvages au Canada; Chapitre 13 : Évaluation des risques actuels que représente le mercure pour les poissons et les espèces sauvages piscivores au Canada; Chapitre 14 : Le mercure et la santé humaine.

Malgré une diminution des émissions de mercure provenant de sources situées au Canada, aux États-Unis et en Europe, les émissions mondiales de mercure sont en hausse, principalement en raison des contributions en provenance de l’Asie, qui représentent actuellement environ 50 % des émissions totales d’origine anthropique (qui résultent des activités humaines)^{Note de bas de page1}. À l’échelle mondiale, plus de 2 000 tonnes (t) de mercure sont rejetées par an dans l’atmosphère à partir de sources anthropiques. Après son rejet dans l’atmosphère, le mercure peut être transporté sur de longues distances avant de se déposer dans l’environnement. Les émissions atmosphériques de mercure d’origine anthropique rapportées au Canada ont diminué de 85 % entre 1990 et 2010^{Note de bas de page2} et représentent actuellement un faible pourcentage des émissions atmosphériques mondiales de mercure d’origine anthropique (< 0,5 %). En dépit de la diminution des émissions anthropiques de mercure au pays, les concentrations de mercure dans l’atmosphère et les biotes n’ont pas décliné en proportion. Ce phénomène peut s’expliquer en partie par le fait que seule une partie du mercure mesuré au Canada provient d’émissions canadiennes. Dans l’ensemble, 95 % des dépôts de mercure de source anthropique au Canada proviennent de sources d’émissions étrangères. Cependant, dans les zones proches des sources ponctuelles d’émissions de mercure (notamment des centrales thermiques au charbon et des fonderies de métaux) au pays, la contribution locale aux dépôts de mercure peut être beaucoup plus élevée. Des études expérimentales et des simulations indiquent que, malgré la contribution relativement faible des sources d’émissions canadiennes à la charge de mercure atmosphérique au Canada, des réductions supplémentaires des émissions de mercure provenant de sources nationales se traduiraient par une diminution des niveaux de mercure dans les biotes, notamment chez le poisson et les espèces sauvages, à proximité de ces sources. Ces études montrent également que des réductions des émissions provenant de sources étrangères permettraient de réduire davantage les niveaux de mercure dans les biotes au Canada. Toutefois, les réductions d’émissions n’entraînent pas une diminution proportionnelle des niveaux de mercure dans l’environnement au Canada. En raison des processus complexes liés au transport du mercure (voir la figure 1) depuis les sources d’émissions jusqu’aux points de dépôt, de transformation et de bioaccumulation, les réductions des niveaux de mercure dans l’environnement peuvent être retardées, particulièrement dans les régions situées loin des sources.

Le mercure atmosphérique se présente généralement sous trois formes : élémentaire, réactive (ou oxydée) et liée à des particules. Le mercure élémentaire gazeux constitue la forme dominante dans l’atmosphère et peut être transporté sur de longues distances depuis les sources d’émissions. Selon la chimie de l’atmosphère et l’intensité solaire, cette forme élémentaire peut être transformée en mercure oxydé ou en mercure lié à des particules, des formes atmosphériques du mercure qui se déposent plus facilement au sol et dans les plans d’eau. Une fois déposé sur les végétaux, sur le sol ou dans les plans d’eau, le mercure peut soit revenir à sa forme élémentaire et être libéré, soit pénétrer dans l’écosystème sous forme de mercure oxydé ou lié à des particules. Les propriétés du milieu récepteur (comme des lacs, des zones humides, des forêts ou des océans) régissent les étapes suivantes du cycle du mercure qui peut conduire à la production de méthylmercure.

Le méthylmercure est une puissante neurotoxine qui peut s’accumuler dans les tissus des organismes vivants (bioaccumulation) et être amplifiée lors de la consommation de proies contenant du mercure par des espèces d’un niveau trophique plus élevé (bioamplification), représentant des risques d’exposition pour les consommateurs humains et la santé des organismes eux-mêmes. Le changement climatique, les émissions d’autres polluants (par exemple de gaz acides), les changements d’utilisation des terres et le type de milieu récepteur peuvent altérer les cycles du mercure dans l’environnement et être déterminants pour sa conversion en méthylmercure et son assimilation par les espèces sauvages.

En matière de risques, certaines populations fauniques et humaines sont plus vulnérables que d’autres face à l’exposition au mercure. Parmi les espèces sauvages, les prédateurs de niveau trophique supérieur, particulièrement ceux associés aux aliments d’origine aquatique, courent un plus grand risque dû à une exposition alimentaire élevée au mercure, car ils accumulent le mercure présent dans leurs proies, ce qui peut conduire à des niveaux élevés pendant leur vie (bioamplification). Au Canada, les poissons de niveau trophique supérieur ainsi que les oiseaux et les mammifères piscivores sont plus vulnérables à une exposition importante au mercure. Chez les humains, la consommation de poisson contaminé est la principale source d’exposition au méthylmercure. Bien que l’exposition moyenne des Canadiens soit faible, le méthylmercure peut constituer un problème de santé publique pour les populations qui dépendent fortement de la consommation de grands poissons prédateurs et de mammifères marins pour leur alimentation, ainsi que pour des groupes potentiellement sensibles, dont les fœtus en développement, les nourrissons et les enfants. Le système nerveux en développement est considéré comme le plus sensible aux possibles effets nocifs du méthylmercure, de sorte que les nourrissons et les enfants courent un plus grand risque de développer des problèmes de santé à la suite d’expositions avant et après leur naissance. Divers effets sur la santé humaine, notamment des perturbations du développement neurologique, des maladies cardiovasculaires et un mauvais fonctionnement du système immunitaire, ont également été liés à l’exposition au méthylmercure. Chez le poisson et les espèces sauvages, l’exposition au méthylmercure est associée à des problèmes de reproduction, de croissance et de santé.

L’Évaluation scientifique du mercure au Canadade 2014 est constituée de deux documents : le Sommaire des résultats clés (y compris le présent sommaire) et l’Évaluation scientifique. Le présent sommaire est un court document soulignant les résultats de l’évaluation scientifique et les principaux enjeux liés au mercure au Canada. Le Sommaire des résultats clés contient les résultats scientifiques les plus significatifs, des recommandations pour de futurs travaux et des réponses aux questions scientifiques relevant de la politique. L’Évaluation scientifique constitue un examen scientifique exhaustif des connaissances sur le mercure présent dans l’environnement au Canada. Elle offre une base de connaissances approfondies permettant de lier les changements futurs des niveaux de mercure dans l’environnement aux changements des émissions de mercure et du climat. En outre, cette évaluation détermine les principales lacunes dans nos connaissances sur la façon dont le mercure est transporté et jusqu’où il peut se déplacer, sur l’impact des activités humaines sur la chimie du mercure, ainsi que sur l’évolution de la pollution par le mercure.

Les renseignements fournis dans l’évaluation ont également pour but d’informer les gouvernements nationaux et les organisations internationales de la recherche scientifique sur le mercure faite au Canada. Le Canada a inscrit le mercure et ses composés comme des substances toxiques en vertu de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement(1999). Les mesures prises par le gouvernement du Canada pour gérer les risques associés au mercure sont résumées dans la Stratégie de gestion du risque relative au mercure.^{Note de bas de page3} Le Canada a signé la Convention de Minamata sur le mercure du Programme des Nations Unies pour l’environnement (octobre 2013) dont l’objectif principal est la protection de la santé humaine et de l’environnement contre les émissions et les rejets de mercure et de composés du mercure d’origine anthropique.

La présente évaluation reflète la recherche effectuée au Canada au cours des vingt dernières années dans les domaines suivants :

• Rejets de mercure provenant de sources anthropiques
• Rejets de mercure par les sols, les cours d’eau, les sédiments et la végétation
• Tendances, transport, transformation et dépôts atmosphériques du mercure
• Cycle du mercure dans les milieux terrestres, aquatiques et marins
• Influence des activités humaines sur les processus associés au mercure dans l’environnement
• Modélisation numérique (simulation) des processus associés au mercure, de l’atmosphère vers l’écosystème
• Répartition spatiale et temporelle des niveaux de mercure dans les biotes au Canada
• Effets biologiques du mercure sur les biotes
• Évaluation des risques écologiques du mercure pour les espèces sauvages
• Problèmes de santé publique liés au mercure au Canada

Principaux résultats scientifiques

Au Canada :

• Le mercure demeure un risque pour les écosystèmes et la santé humaine au Canada.
• Chez les humains, l’exposition moyenne des Canadiens au mercure est faible. Cependant, le méthylmercure demeure un problème de santé publique potentiel pour les populations vulnérables qui dépendent fortement de la consommation de poissons prédateurs et d’aliments traditionnels à base d’espèces sauvages (« aliments prélevés dans la nature »), ainsi que pour les populations potentiellement sensibles, notamment les fœtus en développement, les nourrissons et les enfants.
• Selon les prévisions, des réductions importantes des émissions de mercure à l’échelle mondiale seront nécessaires pour faire baisser les niveaux de mercure dans le poisson sous ceux observés actuellement dans l’ensemble du Canada.
• Dans certains milieux aquatiques au Canada, les niveaux moyens de mercure dans le biote sont suffisamment élevés pour être préoccupants. Les grands poissons prédateurs, ainsi que les mammifères et les oiseaux piscivores sont les espèces les plus susceptibles de subir les effets néfastes de l’exposition au mercure sur la santé et la reproduction.
• Dans les biotes terrestres et aquatiques du Canada, on rapporte que les niveaux les plus élevés de mercure se trouvent dans le sud-est du Canada et à certains endroits de l’Arctique occidental et de l’Extrême-Arctique. Les niveaux les plus faibles de mercure dans les biotes se trouvent dans le sud-ouest du Canada. Au cours des 40 dernières années, les niveaux de mercure ont augmenté chez 31 % des populations fauniques étudiées au Canada, tandis qu’ils ont diminué chez 21 % de ces populations et sont demeurés stables chez 48 % d’entre elles. De toutes les populations ayant subi une augmentation, 83 % vivent dans l’Arctique, et les plus fortes hausses ont été observées chez les oiseaux de mer.
• Les niveaux de mercure chez les plongeons huards étaient assez élevés pour entraîner des risques de comportements anormaux et de troubles de reproduction respectivement dans 36 % et 10 % des lacs canadiens étudiés. En outre, on a constaté des risques pour la reproduction des poissons prédateurs dans 82 % des lacs canadiens étudiés, et des risques pour la santé des poissons dans 73 % de ces lacs.
• Les activités humaines telles que la création de réservoirs, l’exploitation minière, le procédé antérieur de production de chlore-alcali utilisant des cellules à mercure^{Note de bas de page4}, et les activités qui rejettent du mercure dans l’atmosphère (combustion de charbon, incinération des déchets municipaux, production de ciment et fusion de métaux) ont contribué ou contribuent encore aux niveaux de mercure observés au Canada.
• Les émissions de mercure rapportées affichent des diminutions de 76 % pour le secteur des déchets, de 30 % pour la production d’électricité, de 54 % pour les industries du fer et de l’acier, et de 95 % pour les industries chimiques. En raison de l’augmentation constante de l’exploitation des sables bitumineux, le secteur pétrolier amont présente des augmentations des émissions de mercure et compte actuellement pour environ 4,6 % des émissions totales de mercure au Canada.
• Des mesures de contrôle supplémentaires en vue de réduire les émissions de mercure nationales et internationales, s’ajoutant à celles actuellement en place, seraient bénéfiques pour les écosystèmes du Canada. Au bout du compte, ces réductions se traduiront par des concentrations de mercure plus faibles chez le poisson que si aucune nouvelle mesure de réduction des émissions n’était mise en place. On prévoit que, sans mesures additionnelles de contrôle des émissions, les futures concentrations de mercure chez les poissons dépasseront les concentrations actuelles.^{Note de bas de page5}
• Dans le meilleur des cas, en utilisant toutes les meilleures technologies actuelles pour les réductions des émissions au niveau mondial, il serait possible de réduire de 20 à 50 % les dépôts de mercure dans les écosystèmes et jusqu’à 30 % les niveaux de mercure chez les poissons après 150 ans, comparativement à un scénario sans nouvelle réduction des émissions.
• Les émissions atmosphériques de mercure rapportées au Canada ont diminué de 85 % entre 1990 et 2010. Toutefois, les niveaux de mercure mesurés dans l’air ambiant ont diminué, en moyenne^{Note de bas de page6}, de 18 % (intervalle de 10 % à 26 %^{Note de bas de page7}) (1995-2011) et varient à travers le pays. Les niveaux les plus proches des sources d’émissions présentent un déclin plus marqué que celui des zones éloignées de ces sources, tandis que l’Arctique affiche des baisses nettement moindres que celles des régions tempérées du Canada.
• Les prédictions de la modélisation numérique issues de l’évaluation indiquent que plus de 95 % du mercure d’origine anthropique déposé au Canada provient de sources extérieures au pays (40 % de l’Asie orientale, 17 % des États-Unis, 8 % de l’Europe et 6 % de l’Asie méridionale). Alors que les émissions canadiennes totales devraient diminuer, on prévoit que les émissions mondiales vont augmenter.
• Les lacs, les étangs et les zones humides acidifiés (acides) et pauvres en nutriments tendent à avoir des concentrations de méthylmercure plus élevées que celles des plans d’eau à faible acidité et riches en nutriments. Les lacs acides comportent généralement des poissons et des espèces sauvages piscivores dont les niveaux de mercure sont relativement élevés.
• La diminution des émissions de gaz acides et de gaz à effet de serre devrait entraîner une diminution de la formation de méthylmercure et une réduction de la bioaccumulation de mercure chez les espèces sauvages.
• Une surveillance continue et, dans certains cas, une surveillance accrue des niveaux de mercure dans des milieux clés de l’environnement seront nécessaires pour évaluer la contribution des sources nationales par rapport aux sources mondiales d’émissions de mercure à la charge de mercure au Canada, ainsi que pour évaluer les risques que représente le mercure pour les biotes et les humains.

Lacunes dans les connaissances

L’évaluation scientifique révèle plusieurs lacunes très importantes dans les connaissances. Ces lacunes ont trait à l’incidence du changement climatique sur le cycle du mercure, à notre capacité actuelle de prédire les niveaux de mercure, aux effets du mercure sur l’écosystème et les populations vulnérables de l’Arctique, ainsi qu’à la quantité d’information sur les niveaux de mercure présents dans l’environnement à travers tout le Canada.

La plus importante lacune sur le plan des connaissances concerne notre compréhension de l’impact du changement climatique sur le cycle du mercure, sur les processus de méthylation (c.-à-d. la façon dont le méthylmercure se forme) et sur les effets cumulatifs au Canada. Le changement climatique peut perturber les caractéristiques physiques et les fonctions de l’écosystème, et ces changements peuvent influer sur tous les processus du cycle biogéochimique du mercure. Au Canada, l’Arctique, les écosystèmes aquatiques, les régions côtières et les terres humides sont des écosystèmes particulièrement vulnérables au changement climatique et à la contamination au mercure. D’autres lacunes dans les connaissances limitent notre compréhension des effets du changement climatique sur le mercure dans l’environnement, notamment : le manque d’information sur les processus régissant l’émission de mercure par diverses surfaces et des plans d’eau; l’absence d’identification des différentes espèces de mercure atmosphérique et de quantification des retombées à la surface; le manque de connaissances sur l’impact combiné de l’acidité, de la température et de la matière organique sur la production et la bioaccumulation de méthylmercure dans les systèmes aquatiques d’eau douce; l’insuffisance de l’information sur les niveaux et la production de méthylmercure en milieu marin; les connaissances insuffisantes sur les facteurs favorisant la bioaccumulation de méthylmercure dans les réseaux trophiques; et le manque de renseignements sur le devenir et le transport du mercure dans les écosystèmes terrestres.

Les capacités prédictives actuelles sont limitées par un manque de compréhension des différences régionales dans la biogéochimie des écosystèmes et des sources d’émissions autres que celles qui sont actuellement déclarées. En outre, la capacité de prédire l’effet des changements des émissions anthropiques sur les concentrations de mercure chez les poissons, à une échelle nationale, est limitée par un manque d’information sur les caractéristiques physiques et l’hydrodynamique de chacun des bassins versants dans l’ensemble du Canada.

L’Arctique représente une partie importante du Canada et il reste beaucoup à apprendre sur le mercure dans cet écosystème fragile. Parmi les lacunes notables, on doit mentionner une compréhension limitée de l’augmentation disproportionnée des niveaux de mercure dans ce biote comparativement à d’autres régions, de l’incidence de l’état des glaces de mer sur l’atmosphère sus-jacente et de la chimie de l’océan sous-jacent.

En ce qui concerne la santé humaine, on constate un manque de renseignements détaillés pour comprendre l’équilibre entre les bienfaits des substances nutritives provenant de la consommation de poisson et les risques d’exposition au méthylmercure. En outre, on ne comprend pas totalement la relation entre l’exposition au méthylmercure et d’autres maladies.

Il demeure que les données de surveillance sont insuffisantes pour étendre l’information sur les tendances et les prédictions relatives au mercure à l’échelle de tout le pays. Le passage à l’échelle nationale à partir de données régionales représente un défi en raison de l’étendue géographique et de la diversité des écosystèmes au Canada. Il est nécessaire de se concentrer sur une surveillance nationale des systèmes biotiques et abiotiques (c.-à-d. non vivants) ciblés afin de déterminer les zones présentant des risques d’exposition au mercure. En outre, le manque de données complètes et pleinement caractérisées sur les émissions de mercure ne permet pas de mettre en place des capacités de prédiction précises au Canada. On ne dispose pas de données sur l’exposition au mercure des enfants canadiens et, plus particulièrement, des enfants des Premières Nations.

Recommandation

Les efforts déployés au cours des vingt dernières années nous ont permis de comprendre beaucoup mieux les sources, le transport, le devenir et les effets du mercure dans l’environnement canadien. La pollution de l’environnement par le mercure est complexe, de sorte que les futurs travaux scientifiques exigeront un engagement national fort et coordonné, avec la participation de partenaires à plusieurs niveaux provenant de tous les domaines de la recherche sur la santé humaine, les espèces sauvages et les écosystèmes dans le cadre d’une approche intégrée.