Élimination des déchets

Les humains produisent de grandes quantités de déchets — dans les usines et les bureaux, dans nos maisons et nos écoles et dans des lieux aussi improbables que les hôpitaux. Même les usines de traitement des déchets les plus sophistiquées, qui utilisent des torches à plasma (des « flammes » à régulation électrique de plusieurs milliers de degrés) pour transformer les déchets en gaz, produisent des déchets solides qui doivent être éliminés d’une manière ou d’une autre. Il n’y a absolument pas à s’éloigner des déchets: notre destin ultime en tant qu’humains est de mourir et de devenir des déchets qui doivent être brûlés ou enterrés!

Graphique: Bien que la plupart des déchets que nous produisons soient relativement inoffensifs et faciles à éliminer (bleus), environ un cinquième (orange, jaune et vert) est dangereux ou toxique et extrêmement difficile à éliminer sans contaminer automatiquement les terres.

L’élimination des déchets n’a pas toujours été synonyme de pollution des sols.Avant le 20ème siècle, la plupart des matériaux utilisés par les gens étaient complètement naturels (produits à partir de plantes, d’animaux ou de minéraux trouvés dans la Terre), de sorte que, lorsqu’ils ont été éliminés, les déchets qu’ils produisaient étaient également naturels et inoffensifs: principalement des matériaux organiques (à base de carbone) qui se biodégraderaient simplement (se décomposent en compost semblable à un sol). Il n’y avait vraiment rien que nous pouvions mettre dans la Terre qui soit plus nocif que tout ce que nous en retirions en premier lieu. Mais au cours du 20ème siècle, le développement des plastiques (polymères généralement fabriqués dans des usines chimiques à partir de pétrole et d’autres produits chimiques), des composites (fabriqués en combinant deux ou plusieurs autres matériaux) et d’autres matériaux synthétiques (créés par l’homme) a produit une nouvelle génération de matériaux non naturels que l’environnement naturel n’a aucune idée de la façon de se décomposer. Cela peut prendre 500 ans pour qu’une bouteille en plastique se biodégrade, par exemple. Et bien qu’il soit assez facile de recycler des choses simples telles que des boîtes en carton ou des boîtes en acier, il est beaucoup plus difficile de faire la même chose avec des cartes de circuit informatique fabriquées à partir de dizaines de composants électroniques différents, eux-mêmes fabriqués à partir d’innombrables métaux et autres produits chimiques, tous étroitement liés et presque impossibles à démonter.

Rien n’illustre plus clairement le problème de l’élimination des déchets que les déchets radioactifs. Lorsque les scientifiques ont découvert comment créer de l’énergie en divisant les atomes dansles centrales nucléaires, ils ont également créé le problème d’élimination des déchets le plus difficile au monde. Les plantes nucléaires produisent des déchets toxiques qui peuvent rester dangereusement radioactifs pendant des milliers d’années et, pire encore, contaminent tout ou quiconque entre en contact avec elles. Les centrales nucléaires qui ont subi des accidents catastrophiques (y compris la centrale de Tchernobyl en Ukraine, qui a explosé en 1986, et la centrale de Fukushima au Japon, endommagée par un tremblement de terre en 2011) sont généralement scellées avec du béton et abandonnées indéfiniment. Il n’est pas surprenant que les communautés locales s’opposent avec véhémence à ce que les déchets nucléaires soient entreposés partout près d’elles.

Exploitation minière

Photo: La plus grande mine de cuivre au monde, la mine d’Escondida au Chili, est si grande que vous pouvez même voir la cicatrice sur le paysage depuis l’espace. Mais nous utilisons tous du cuivre (c’est dans l’ordinateur que vous utilisez en ce moment), alors est-ce une véritable « pollution des terres » ou tout simplement une utilisation des terres très nécessaire? Photo de la NASA / GSFC / MITI / ERSDAC / JAROS et de l’équipe scientifique américaine / japonaise ASTER avec l’aimable autorisation du Centre de vol spatial NASA Goddard (NASA-GSFC).

Bien qu’il existe de nombreuses entreprises minières responsables et que les lois environnementales restreignent désormais étroitement l’exploitation minière dans certains pays, les mines restent parmi les cicatrices les plus évidentes sur (et sous) le paysage. L’exploitation minière à ciel ouvert (parfois appelée extraction en carrière ou extraction à ciel ouvert) nécessite l’élimination de la couche arable (la couche fertile de matière organique du sol qui est particulièrement précieuse pour l’agriculture) pour atteindre les roches précieuses ci-dessous. Même si la destruction de la couche arable est la pire qui arrive, elle peut transformer un paysage productif en un paysage stérile, qui est une sorte de pollution.Vous pourriez penser qu’une mine ne ferait qu’enlever des choses de la terre, causant peu ou pas de pollution, mais l’exploitation minière n’est pas si simple. La plupart des métaux, par exemple, se produisent dans des mélanges rocheux appelés minerais, à partir desquels les éléments précieux doivent être extraits par des procédés chimiques, électriques ou autres. Cela laisse derrière lui les déchets et les produits chimiques utilisés pour les traiter, qui étaient historiquement simplement déversés sur la terre. Comme tous les déchets étaient laissés au même endroit, la concentration de la pollution devenait souvent dangereusement élevée. Lorsque les mines ont été complètement exploitées, tout ce qui restait était des terres contaminées qui ne pouvaient être utilisées à aucune autre fin. Souvent, de vieilles mines ont été utilisées comme décharges, ajoutant l’insulte d’un garbagemontain inversé à la blessure des dommages d’origine. Mais au moins, cela a permis d’économiser plus de terres ailleurs.

Urbanisation

Les humains établissent des colonies permanentes depuis au moins 10 000 ans et, à moins d’un accident majeur ou d’un désastre naturel, la plupart des villes et des villages que nous avons créés, ainsi que l’infrastructure qui les maintient en activité, resteront avec nous pendant encore de nombreuses années dans le futur. Peu d’entre nous classeraient automatiquement les villes et autres établissements humains comme « pollution de la terre »; les gens ont évidemment besoin de vivre et de travailler quelque part. De même, l’urbanisation marque un changement extrêmement important du paysage qui peut provoquer une pollution des terres de diverses manières subtiles et pas si subtiles.

Graphique: L’urbanisation va de pair avec d’autres changements dans l’utilisation des terres, tels que la déforestation. En 2015, le monde comptait environ 96 % de superficie forestière en plus qu’en 1990, ce qui représente une énorme perte de forêt au total. Ce graphique montre 15 exemples de pays qui ont gagné de la forêt (en vert) ou l’ont perdue (en orange), le total mondial étant indiqué au milieu (en jaune). Pour chaque pays, la barre indique le pourcentage de superficie forestière en 2015 par rapport à 1990, donc 100% ne changerait pas. Dessiné par explainthatstuff.com en utilisant les données de l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture / Banque mondiale, publiées sous licence Creative Commons BY-4.0.

Avec plus de 7,8 milliards de personnes sur la planète, il est peut-être surprenant de constater que les humains n’ont urbanisé qu’environ 3% de la surface totale de la Terre, bien qu’environ 30 à 40% de la superficie totale ait été transformée si nous incluons l’agriculture. Notre impact sur la planète s’étend beaucoup plus loin que l’urbanisation pourrait le suggérer. En 1996, Herbert Girardet estimait que Londres, en Angleterre, avait une empreinte écologique (surface de terre nécessaire pour la supporter) environ 125 fois plus grande que la ville elle-même. Additionnez cet effet pour chaque grande ville du monde et vous avez une idée de l’ampleur de l’impact de l’urbanisation.Les chiffres d’aujourd’hui sont stupéfiants. Selon le Global Footprint Network, l’empreinte écologique de la plupart des pays (ce qu’ils utilisent) dépasse largement leur biocapacité (ce qu’ils peuvent produire): aux États-Unis, l’empreinte écologique par personne est 2,3 fois plus grande que la biocapacité; en Allemagne, elle est de 2.8 fois plus gros; en Chine, 3,7 fois plus gros; et en Inde, 2,2 fois plus gros.

L’un des problèmes de l’urbanisation est que, en centrant les gens, elle concentre leurs déchets au même moment. Ainsi, par exemple, l’élimination grossière des eaux usées d’une grande ville crée automatiquement une pollution de l’eau ou des terres, où le même nombre de personnes et le même volume d’eaux usées pourraient ne pas créer un problème s’il était créé dans 10 petites villes ou 100 petites villes.La concentration est toujours un facteur clé quand on parle de pollution.Cela dit, il est important de se rappeler que l’urbanisation, lorsqu’elle fonctionne, peut également aider les gens à vivre très efficacement. Ainsi, New York a l’empreinte écologique la plus faible de tous les États des États-Unis, en grande partie parce que les habitants y ont des maisons plus petites et utilisent plus facilement les transports en commun.

Photo: Greenfield to brownfield: Ce champ autrefois vert sera bientôt un grand lotissement. Les gens ont besoin de maisons pour vivre, mais ils ont aussi besoin d’espaces verts — et de terres agricoles pour les nourrir.

Produits chimiques agricoles

Ceux d’entre nous qui ont la chance de vivre dans des pays riches tiennent notre survie de base pour acquise: mis à part les voyages à l’épicerie, nous ne nous inquiétons pas de la provenance de notre nourriture ou de la façon dont elle nous parvient. La réalité est que sept milliards de personnes affamées consomment une grande quantité de nourriture. Nourrir le monde à une telle échelle n’est possible que parce que l’agriculture fonctionne maintenant de manière industrielle, avec des machines géantes telles que des tracteurs et des moissonneuses combinées faisant le travail que des centaines de personnes auraient fait dans le passé, et des produits chimiques tels que les engrais et les pesticides (herbicides qui tuent les mauvaises herbes et les insecticides qui tuent les insectes) augmentant la quantité de nourriture qui peut être cultivée sur chaque parcelle de terre. Malheureusement, la plupart des pesticides sont des poisons de définition, et beaucoup restent dans le sol ou s’y accumulent des années. Un pesticide tristement célèbre et maintenant largement interdit, le DDT, n’est pas ordinairement biodégradable, il est donc resté dans l’environnement depuis qu’il a été utilisé pour la première fois au milieu du 20e siècle et s’est même répandu dans des endroits tels que l’Antarctique. Le DDT n’est qu’un des nombreuxles produits chimiques organiques (à base de carbone) qui restent dans l’environnement pendant des années ou des décennies, connus sous le nom de polluants organiques persistants.

Dépôt atmosphérique

La pollution de l’air ne reste jamais une pollution de l’air. Idéalement, il se disperse, de sorte que la concentration de produits chimiques problématiques devient si faible qu’elle ne constitue plus une pollution.Parfois, cependant, il retombe au sol et devient soit une pollution de l’eau (s’il pénètre dans les océans, les rivières et les lacs), soit une pollution des terres. La pollution créée (« déposée ») dans l’eau ou la terre à partir dela pollution existante dans l’air (atmosphère) est connue sous le nom de déposition atmosphérique. Les terres peuvent être polluées par les dépôts de manière trèsde manière inattendue. Par exemple, un couloir de terre de part et d’autre d’une autoroute ou d’une autoroute devient systématiquement pollué au fil du temps avec toutes sortes de sous—produits nocifs du transport routier – des déversements de carburant et des garnitures de frein à la poussière usée par le chausséet les dépôts de métaux lourds (tels que le plomb) lavés des moteurs. Ces produits chimiques s’accumulent dans le sol où ils peuvent subir des réactions les uns avec les autres et se formerdes substances encore plus toxiques.

Deux choses importantes sont à noter à propos deposition atmosphérique. Premièrement, cela signifie qu’aucune terre sur Terre — pas même l’île la plus isolée — ne peut être considérée comme totalement à l’abri de la pollution: même si elle se trouve à des centaines ou des milliers de kilomètres de l’usine ou de l’établissement humain le plus proche, même si aucun humain n’y a jamais vécu, elle pourrait toujours être polluée par l’air. Deuxièmement, si vous faites quelque chose qui cause de la pollution (peut-être en répandant des désherbants sur votre jardin ou peut-être en dirigeant une usine où les cendres sont rejetées par une cheminée), les effets ne seront pas nécessairement liés à l’endroit où la pollution est produite. Il est important de se rappeler que la pollution ne connaît pas de frontières.

Érosion des sols

Photo : L’érosion des sols transforme les champs en déserts. Photo de Jack Dykinga avec l’aimable autorisation du Département de l’Agriculture de l’US / Service de Recherche agricole (USDA / ARS).

Si vous définissez la « pollution des terres » comme un dommage irréversible à la terre, vous devez également inclure l’érosion des sols comme type de pollution. Beaucoup de gens pensent que le sol est un sol, toujours là, ne changeant jamais, toujours prêt à cultiver toutes les cultures que nous choisissons d’y enterrer. En réalité, le sol est un habitat de croissance beaucoup plus complexe qui ne reste productif que lorsqu’il est soigné et entretenu. Trop de vent ou d’eau, la destruction de la structure du sol par un labour excessif, des nutriments excessifs, un surpâturage et une surproduction de cultures érodent le sol, endommageant sa structure et réduisant drastiquement sa productivité jusqu’à ce qu’il ne soit guère plus que de la poussière. Au pire, l’érosion du sol devient désertification: les zones agricoles autrefois productives deviennent des déserts stériles et inutiles. Quelle est la gravité du problème? En 2001, l’ancien Secrétaire général des Nations Unies, Kofi Annan, a averti le monde que: « La sécheresse et la désertification menacent les moyens de subsistance de plus d’un milliard de personnes dans plus de 110 pays à travers le monde. » .La déforestation ne nuit pas seulement à l’endroit où les arbres sont abattus.Une étude de 2013 menée par des chercheurs de l’Université de Princeton a révélé que si la forêt tropicale amazonienne était complètement détruite, elle aurait un effet dramatique sur l’atmosphère, qui se propagerait dans des endroits comme les États-Unis, provoquant également la sécheresse et potentiellement la désertification.

Malheureusement, parce que l’érosion des sols a jusqu’à présent affecté plus les pays en développement que les pays développés, c’est un problèmequi reçoit relativement peu d’attention. L’accélération du changement climatique va bientôt changer cela. Dans un avenir de temps plus chaud et de tempêtes plus intenses, il deviendra de plus en plus difficile de maintenir le sol dans un état fertile et productif, tandis que de fortes tempêtes de pluie et des inondations éclair emporteront plus facilement le sol arable. Pendant ce temps, l’agriculture peut devenir impossible dans les zones côtières inondées par l’eau salée transportée par l’élévation du niveau de la mer. Nous pourrions considérer le réchauffement global comme un exemple de pollution de l’air (car il est principalement causé par les hommes qui libèrent des gaz tels que le dioxyde de carbone dans l’atmosphère).Mais si cela conduit à une élévation spectaculaire du niveau de la mer et à une érosion côtière, vous pourriez soutenir que cela deviendra également un exemple de pollution des terres.

Effets de la pollution terrestre

Avec la chance et les bonnes conditions atmosphériques, la pollution de l’air et de l’eau se disperse et disparaît. Ce qui fait de la pollution des terres un tel problème, c’est que la terre est statique, donc la pollution des terres reste exactement là où elle se trouve jusqu’à ce que quelqu’un la nettoie et à moins que quelqu’un ne la nettoie. Les terres polluées restent polluées; les terres urbanisées restent presque invariablement urbanisées. Comme nous l’avons déjà vu, les plastiques mettent des centaines d’années à disparaître tandis que les radiations peuvent contaminer les terres dix fois plus longtemps. Cela signifie que les sites d’enfouissement et les déchets radioactifs restent ainsi à peu près indéfiniment.

L’effet le plus simple de la pollution des terres est qu’ilprend les terres hors de la circulation. Plus nous utilisons de terres, moins il nous en reste. Cela ne semble peut-être pas un problème lorsqu’il y a beaucoup de terres dans les zones rurales, mais c’est certainement une préoccupation en ce qui concerne les terres agricoles productives, d’autant plus que la population mondiale continue d’augmenter. Le plus gros problème survient lorsque les terres contaminées sont réutilisées, soit comme terres à bâtir, soit comme terres agricoles.Les maisons pourraient être construites sur des sites de friche industrielle (anciens sites industriels) qui n’ont pas été nettoyés correctement, mettant les futurs propriétaires et leurs familles en danger. Ou les gens pourraient obtenir leur eau des rivières alimentées par des eaux souterraines contaminées par des sites d’enfouissement, des mines ou des terres autrement polluées à une certaine distance. Les maladies telles que le cancer se développent au fil des années ou des décennies pour diverses raisons et il est extrêmement difficile de prouver qu’elles ont été causées par quelque chose comme la pollution environnementale locale, en particulier lorsque les gens déménagent de chez eux au cours de leur vie. Personne ne sait quelle quantité de terres est contaminée, comment la contamination varie d’un endroit à un autre, ou comment les contaminants des terres réagissent les uns avec les autres une fois qu’ils pénètrent dans les cours d’eau et deviennent une pollution de l’eau. Donc, l’ampleur du problèmeet ses effets ultimes sont impossibles à déterminer.

Cependant, nous savons quel effet les polluants individuels ont. Nous savons, par exemple, que le plomb est un métal lourd toxique qui a toutes sortes d’effets désagréables sur la santé humaine; il est impliqué dans des déficits de développement (tels que la réduction de l’intelligence) chez les enfants. Nous savons que certains produits chimiques sont cancérigènes (cancérigènes) tandis que d’autres provoquent des malformations congénitales telles que les maladies cardiaques. À tout le moins, il semble prudent de ne pas introduire dans l’environnement des produits chimiques dangereux, tels que des polluants organiques persistants, où ils pourraient nuire à la santé des personnes pendant de nombreuses années.

Solutions

Pourquoi la pollution des sols est-elle importante? Bien que la Terre puisse sembler un endroit assez grand, seulement environ le tiers de sa surface est recouvert de terre, et il y a maintenant plus de sept milliards de personnes qui tentent de survivre ici. La majeure partie de notre énergie (environ 85% dans le monde) provient encore de combustibles fossiles enfouis sous terre et, comme nous n’avons pas encore compris comment exploiter dans l’espace, tous nos minéraux le font également. Une grande partie de notre nourriture est cultivée à la surface de la planète; l’eau dont nous avons besoin provient également de la surface de la planète ou de roches enterrées juste sous terre. En bref, nos vies sont aussi intimement liées à la surface de la Terre que les plantes qui poussent du sol.Tout ce qui dégrade, endommage ou détruit la terre a finalement un impact sur la vie humaine et peut menacer notre capacité même à survivre.C’est pourquoi nous avons besoin de solutions au problème.

Quels types de solutions ? Idéalement, nous examinerions chaque aspect de la pollution des terres à son tour et essayerions de trouver un moyen de l’arrêter ou de la réduire. Avec des problèmes comme l’élimination des déchets, les solutions sont relativement simples. Nous savons que le recyclage qui peut réduire considérablement le besoin d’envoyer des déchets dans des décharges; cela réduit également le besoin d’incinération, qui peut produire des « cendres volantes » (poussières toxiques en suspension dans l’air) qui soufflent à des kilomètres jusqu’à ce qu’elles retombent à la terre ou à l’eau. Nous aurons toujours besoin de mines, mais, encore une fois, le recyclage des matériaux anciens peut réduire notre besoin de nouveaux matériaux. Dans certains pays, il est maintenant courant d’exiger des exploitants de mines qu’ils nettoient les mines et qu’ils restaurent le paysage une fois qu’ils ont fini de les exploiter; parfois, les propriétaires de mines doivent même déposer des cautions financières pour s’assurer d’avoir de l’argent en place pour le faire. Un intérêt accru pour l’alimentation et l’agriculture inorganiques pourrait, un jour, conduire à une réduction de l’utilisation de produits chimiques agricoles nocifs, mais il est peu probable que cela se produise de sitôt. Malgré cela, les préoccupations du public concernant la sécurité alimentaire et chimique ont conduit à la suppression des pesticides les plus nocifs — dans certains pays, au moins. Pendant ce temps, les efforts internationaux, tels que la Convention des Nations Unies sur la lutte contre la désertification (CNULCD), aident à attirer l’attention sur les problèmes majeurs tels que l’érosion des sols.

Idéalement, nous n’avons pas seulement besoin d’arrêter de polluer les terres: nous devons également nettoyer les nombreux sites contaminés qui existent déjà. De nombreux anciens sites nucléaires ont déjà été nettoyés autant que possible; au Royaume-Uni, par exemple, l’Autorité de commande nucléaire dépense actuellement environ 117 milliards de livres (146 000 millions de dollars) pour nettoyer 17 anciens sites nucléaires — et le chiffre ne cesse d’augmenter. Aux États-Unis, un programme appelé Superfund décontamine des centaines de sites pollués depuis 1980. Là où les sites ne peuvent pas être complètement restaurés, il est possiblepour les « recycler » et profiter de l’environnement d’autres façons; par exemple, un certain nombre de sites contaminés et d’anciennes mines aux États-Unis sont maintenant devenus des parcs éoliens ou des sites pour de vastes zones de panneaux solaires.

Les nouvelles technologies faciliteront presque certainement le « recyclage » des terres polluées à l’avenir. Par exemple, une forme relativement nouvelle d’élimination des déchets appelée gazéification par plasma permet de « miner » d’anciennes décharges, convertissant les déchets anciens en un gaz riche en énergie et un déchet solide relativement sûr pouvant être utilisé comme matériau de construction. La bioremédiation est une autre technologie de nettoyage des terres très prometteuse, dans laquelle les microbes de différentes sortes mangent et digèrent les déchets et les transforment en produits sûrs; la phytoremédiation est un concept similaire mais implique l’utilisation de plantes, telles que les saules, pour extraire les contaminants du sol.

Toutes ces choses offrent l’espoir d’un avenir meilleur — un avenir où nous valorisons davantage l’environnement, endommageons moins la terre — et réalisons, enfin, que la Terre elle-même est une ressource limitée et précieuse.

Photo : Biorestauration. Heureusement, les micro-organismes ne craignent pas de s’attaquer au type de déchets que nous préférerions jeter et ignorer. Ici, les scientifiques du laboratoire national d’Oak Ridge dans le Tennessee testent si les sols contaminés par des produits chimiques toxiques tels que les PCB (biphényles polychlorés) peuvent être nettoyés par des bactéries. Photo gracieuseté de Usdépartement de l’énergie.