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Les polluants organiques persistants (POP) représentent une problématique complexe qui a avantage à être examinée sous plusieurs angles. Tel que prescrit par le biais de la 2ème compétence disciplinaire, vous êtes invités à présenter à vos élèves des SAÉ qui favorisent la considération d’aspects divers (économique, environnemental, éthique, historique, politique, etc.) en vue de mettre en place des conditions propices à la construction d’une opinion éclairée au regard d’une problématique complexe. Il s’agit bien d’enseigner des connaissances disciplinaires tout en structurant une représentation interdisciplinaire et située. Considérant les prescriptions des programmes scolaires au 2ème cycle du secondaire et l’accent qui y est mis sur un enseignement des sciences devant contribuer à l’analyse de questions environnementales actuelles, dans un souci de situer l’enseignement des sciences dans ce contexte contemporain pour mieux en souligner la pertinence, mais aussi les limites, voici une démarche rigoureuse d’enseignement interdisciplinaire qui conjugue l’apprentissage de notions scientifiques et technologiques à l’explicitation de considérations culturelles, politiques, sociales, économiques et éthiques pour documenter la problématique des polluants organiques persistants. Ce document représente un exemple possible d’une démarche d’enseignement/apprentissage d’îlot de rationalité. Il est le résultat de différents choix faits par les auteures. Lors de la réalisation de la SAÉ en classe, dans le cas où vous choisiriez d’adapter cet exemple, il est important de suivre rigoureusement chacune des grandes étapes de la démarche d’enseignement/apprentissage de l’îlot de rationalité afin de favoriser, chez les élèves, la construction d’une représentation interdisciplinaire et une réflexion critique sur la problématique des POP, tout en contribuant à l’acquisition de connaissances scientifiques et au développement de compétences disciplinaires. De plus, il est à espérer que vous serez un acteur important pour amener vos élèves à réfléchir aux conditions de production des connaissances scientifiques et à leur mise en perspective en fonction des contextes culturels, politiques et économiques dans lesquels elles s’appliquent. La démarche de structuration d’un îlot de rationalité est intéressante pour initier les élèves à une réflexion métacognitive de type épistémologique sur le caractère négocié et situé de la construction des connaissances scientifiques. Les polluants organiques persistants (POP) ont reçu beaucoup d'attention depuis les 50 dernières années. L'intérêt fut d'abord posé sur des composés chimiques tels que le DDT et le PCB après que des biologistes ont révélé leurs effets néfastes sur des populations animales, tel le faucon pélerin. Aujourd'hui, l'attention se tourne vers de nouveaux composés chimiques appelés contaminants émergents. Les ignifuges à base de brome (polybromodiphényléthers, PBDE) utilisés dans les téléphones et autres appareils électroniques retiennent l'attention de plusieurs. Leurs effets sont relativement mal connus mais leur concentration dans l'environnement, dans les populations animales et chez l'homme ne cessent d'augmenter, particulièrement en Arctique. Plusieurs groupes de recherche travaillent à déterminer les effets de ces contaminants sur la faune et chez l'humain et à caractériser leurs patrons de déplacement sur la Terre. Il y a donc une quantité importante d'information sur ces nouveaux composés chimiques et nous croyons qu'un reportage scientifique ou une revue des découvertes récentes sur ces contaminants émergents serait utile afin d'informer la population. Notre situation d'apprentissage et d'évaluation se divise en trois étapes. Dans un premier temps, nous allons réaliser une lecture de quelques articles de journaux avec les élèves afin de déterminer les différentes boîtes noires liées au sujet des polluants organiques persistants. Ensuite, nous allons réaliser une controverse structurée afin d'approfondir certaines de ces boîtes noires. Nous aurons quatre groupes d'experts sur les POP : politiciens, biologistes de l'environnement, toxicologistes et climatologues. Une fois le portrait global de la situation tracé, les élèves devront planifier le contenu d'un documentaire scientifique, de type reportage de l'émission Découverte, sur les polluants organiques persistants. Les élèves n'auront pas à réaliser la vidéo mais ils devront rédiger le « scénario » de ce reportage afin de le suggérer ultérieurement aux réalisateurs de l’émission Découverte. Contexte Les polluants organiques persistants sont un sujet d’actualité. Tout le monde a plus ou moins une idée sur la question. C’est dans ce contexte que cette SAÉ prend sa place puisque le but de celle-ci est de permettre à vos élèves de faire un premier tour de la question de manière à ce qu’une représentation interdisciplinaire émerge de leur activité d’apprentissage. Plusieurs groupes de recherche travaillent à déterminer les effets des polluants organiques persistants (POP) sur la faune et sur la santé humaine et à caractériser leurs patrons de déplacement sur la Terre. Il y a donc une quantité importante d'information sur ces nouveaux composés chimiques. Nous croyons qu'un scénario de reportage scientifique sur les POP, particulièrement sur un contaminant émergent (PBDE), serait un excellent moyen de développer les compétences disciplinaires deux et trois avec les élèves. Finalités Cette activité devrait permettre aux élèves de construire une représentation interdisciplinaire de la question des POP et de se forger une opinion personnelle sur la base de critères que chacune des équipes se sera donnés. De ce point de vue, la finalité poursuivie par cette activité d’enseignement se veut démocratique, car elle vise à préparer des citoyens à participer à des débats liés aux questions socialement vives. En abordant la question sous l’angle de plusieurs disciplines scientifiques et de différentes perspectives et points de vue sur le sujet, les élèves sont appelés à prendre position de manière éclairée. De plus, l'élève est amené à enrichir sa culture personnelle sur ce sujet, ce qui rejoint une finalité humaniste. Destinataires Notre SAÉ demande aux élèves de quatrième secondaire inscrits au programme optionnel Science et environnement de produire le scénario d'un reportage sur les POP pour l'émission de vulgarisation scientifique Découverte. Le reportage vise donc un large public. Produits Le produit est un scénario de reportage scientifique. Ce scénario devra contenir plusieurs éléments tels que les contenus à traiter, les personnes à interviewer, les lieux à montrer, etc. Le cliché représente les conceptions des élèves. Il est important d’en tenir compte car les élèves complexifieront ces représentations au fur et à mesure de la démarche d’îlot de rationalité. De quelle façon? Par un remue-méninge et des opérations de recadrage : dresser un inventaire des représentations initiales, des savoirs disponibles, des connaissances préalables et des questions spontanées des élèves face à la situation. « La première étape de cette séquence didactique consiste à recueillir les connaissances et idées de départ des élèves, leurs préoccupations et les questions que soulève pour eux ce thème [1] ». On peut en garder une trace concrète, sur affiche par exemple, de manière à réfléchir avec les élèves en fin de démarche à la manière dont ils ont enrichi ces idées de départ grâce à leur îlot de rationalité. Mais d’abord, tout enseignant a la responsabilité de se positionner sur la question. On ne peut prétendre à une dite « neutralité » par rapport à ce sujet. Vous devez prendre conscience que votre position orientera inévitablement votre approche de la question en classe. Voici un cliché possible qu’un enseignant pourrait avoir sur la question des polluants organiques persistants : Les POP sont des molécules ayant un groupe d’atomes particuliers (carbone, hydrogène, oxygène et azote) et qui prennent du temps à se décomposer naturellement. Elles deviennent donc très abondantes et peuvent avoir des effets néfastes sur la santé des organismes vivants. Ces molécules peuvent être volatiles ou non. Elles sont souvent des grosses molécules avec des composés chlorés ou de benzène. Les molécules volatiles ont tendance à être disséminées loin de leur lieu de provenance à cause des vents dominants. Cela entraîne de la pollution, surtout au nord. Ainsi, les régions touchées sont rarement celles qui polluent au départ. Les POP peuvent être des pesticides ou des produits industriels. Par exemple, une molécule, le PBDE (polybrominated-diphenyl-ether), est incorporée dans les matériaux (tissus) pour réduire le risque d’inflammabilité. Cette molécule est considérée comme un polluant car elle se retrouve maintenant dans la chaîne alimentaire de l’Arctique et s’y concentre. Les effets néfastes de cette molécule sur la santé des organismes vivants ne sont pas complètement connus, mais on pense qu’elle affecte le système reproducteur. Les POP peuvent avoir des interactions entre eux quant à leurs effets sur les organismes vivants qu’ils contaminent. Ils ont tendance à s’accumuler à mesure qu’ils progressent d’un maillon à l’autre de la chaîne alimentaire (l’humain, les cétacés et les phoques, par exemple). Ces polluants peuvent être mobiles par différents vecteurs, comme l'eau, les organismes vivants, les vents, etc. L'accumulation aux pôles serait probablement due à la rotation de la Terre et aux vents dominants qui y sont associés. Un effet de température est également possible puisque la volatilisation dans les régions chaudes serait favorisée. Les températures plus froides favoriseraient l’accumulation de ces substances dans les précipitations et les matières organiques. Les populations arctiques (les Inuits, entre autres) seraient très touchées par les conséquences de ce phénomène (effet sauterelle). Leur niveau de contamination par les POP serait nettement supérieur à ceux des autres populations du globe. Le développement des enfants (problèmes liés au système nerveux central et au développement cognitif) serait compromis et on se questionne même sur l’avenir de ces groupes ethniques. Ces groupes n’étant pas bien représentés dans les positions de pouvoir à la fois politique et économique, les mesures mises en place et envisagées par les états et les grandes entreprises ne sont pas prioritaires. [1] Référence : Une démarche d’enseignement interdisciplinaire en science au secondaire. B. Bader et S. Barma, Spectre : L’intégration des préoccupations environnementales en Science et en technologie, février 2008. Acteurs et actants Il s’agit d’identifier les personnes, les groupes de personnes ou les structures matérielles qui sont impliqués dans la problématique des POP.
Nommer ici les contraintes concernant les POP, c’est-à-dire les obligations qui sont créées par des règles, des valeurs, des normes, des codes, des modèles ou des obstacles.
Quelles sont les questions importantes associées à l’étude des polluants organiques persistants?
Repérer différents arguments autour de la question des POP et les controverses qui en découlent. Ces controverses peuvent concerner un débat au sein d’une même discipline scientifique, entre des chercheurs de disciplines différentes, ou encore entre des groupes de pression qui ne partagent pas les mêmes positions.
Il s’agit que chaque équipe repère les possibilités d’action qu’elle privilégierait ou non face à la problématique des POP.
Boîtes noires à ouvrir Cette section permet d’identifier les différents aspects du problème que l’on décidera d’étudier plus en profondeur, ainsi que les connaissances qu’il faudra acquérir pour pouvoir analyser ces différents aspects. Une boîte noire représente un concept que l’on utilise sans savoir nécessairement comment il fonctionne. Dans cette section, il s’agit de choisir les concepts que l’on trouve pertinents à connaître pour mieux réaliser le projet final. Tous les concepts cités dans la section « Concepts prescrits » peuvent constituer des boîtes noires à ouvrir. D’autres boîtes noires plus spécifiques à la question des polluants organiques persistants peuvent être ajoutées :
Disciplines à mobiliser Dresser la liste des disciplines qui s’appliquent à l’étude des POP.
Spécialistes à consulter Nommer les spécialistes qui pourraient être consultés. Un spécialiste est une personne qui peut aider à la compréhension de la problématique grâce à ses connaissances disciplinaires ou à sa familiarité avec la situation.
Sélectionner les aspects à intégrer dans la synthèse finale Nous encadrons les élèves tout au long de la démarche de l’IRI (îlot de rationalité interdisciplinaire). D’abord, les élèves doivent exprimer leurs conceptions spontanées sur le sujet à l’étude à l’intérieur du cliché. L’article principal sert de cadre au panorama développé par les élèves. Ils devront trouver les acteurs et les actants, les contraintes, les enjeux, les tensions et les controverses et, finalement, les choix et les scénarios envisageables. Concernant les boîtes noires, nous demandons aux élèves d’énumérer les boîtes noires pouvant être ouvertes et, avec les élèves, nous déterminons les boîtes noires que nous ouvrirons. L’îlot de rationalité sera construit sous la forme d'une controverse structurée. Après que l’enseignant aura formé les équipes, les élèves se verront attribuer un rôle d’expert au sein de leur équipe multidisciplinaire. Ils ouvriront, en équipe multidisciplinaire, la première boîte noire sur ce qu’est un POP. Chaque expert recevra son dossier de presse spécifique sur chacune des quatre autres boîtes noires. Les experts se regrouperont en équipes disciplinaires pour approfondir le thème de leur boîte noire. Pour ce faire, le travail des élèves sera sous forme de pratique guidée par une feuille de questions spécifiques sur leur sujet. Ils devront trouver les réponses dans le dossier de presse et à l’aide des liens Internet proposés. Les élèves reviendront ensuite en équipes multidisciplinaires pour partager leurs savoirs acquis sur les boîtes noires. Cette section sera clôturée par un réinvestissement en groupe pour s’assurer que les élèves se sont concentrés sur les concepts essentiels du projet. Toutes ces étapes préalablement décrites permettent de développer la compétence disciplinaire deux, soit mettre à profit ses connaissances scientifiques. Les documents complétés par chaque équipe multidisciplinaire seront évalués de façon formative par l’enseignant. En ce qui concerne le travail de rédaction du scénario de reportage scientifique à produire, cette section permettra de développer la compétence disciplinaire trois Communiquer à l’aide du langage utilisé en sciences. Un reportage à caractère scientifique sera visionné en classe et sa structure sera dégagée et analysée avec les élèves. Par la suite, les caractéristiques d’un reportage scientifique seront présentées aux élèves. Ils devront répéter le même exercice en devoir à l’aide d’un document de présentation sur les principales émissions à caractère scientifique. Ce devoir sera évalué de façon formative ou sommative, selon le choix de l’enseignant. Chaque équipe multidisciplinaire devra faire son canevas de reportage sur les POP et devra le présenter à l’oral devant la classe. Durant les présentations, les élèves devront noter les points forts et les points faibles. Les élèves devront donc prendre une part active aux présentations dans le but de coconstruire un canevas final de reportage incluant les meilleures idées du groupe. Cette production sera notre proposition de reportage pour l’émission Découverte. Hiérarchiser les données listées Tout d’abord, avant de se lancer dans une étude plus approfondie des polluants organiques persistants (POP), il importe de cerner ce qu’est un POP. Donc, la première boîte noire à ouvrir, « Qu’est-ce qu’un POP? », est de nature générale et se veut une introduction au sujet. Les élèves se construiront une définition de ce que sont les POP, leurs propriétés et leurs sources. Par la suite, puisque cette problématique touche particulièrement les populations arctiques, les élèves ouvriront une deuxième boîte noire afin de découvrir ce qu’est l’effet sauterelle et ainsi comprendre comment les POP se rendent en Arctique. Une fois ces composés produits et transportés, il importe de savoir comment ils s’accumulent dans l’environnement. Ainsi, les élèves ouvriront une troisième boîte noire : « Qu’est ce que la bioaccumulation? ». À travers l’exploration de cette boîte noire, ils apprendront à différencier divers processus qui mènent à l’augmentation de la concentration des POP dans les organismes vivants. La présence de POP dans l’organisme peut avoir des répercussions néfastes sur la santé. Les élèves pourront comprendre que les effets peuvent se faire sentir tôt dans le développement (fœtus) et s’échelonner sur plusieurs années. Ils pourront aussi étudier la situation particulière que vivent les autochtones. Enfin, la cinquième boîte noire permettra de se familiariser avec la réglementation mise en place au Canada pour faire face au problème des POP. Les élèves pourront constater que certaines mesures ont déjà été prises et que d’autres sont en processus de création ou d’application. Choisir les boîtes noires à ouvrir Boîte noire 1 : Qu'est-ce qu'un POP? Boîte noire 2 : Qu'est ce que l'effet sauterelle? Boîte noire 3 : Qu'est-ce que la bioaccumulation Boîte noire 4 : Quels sont les effets des POP sur la santé des peuples autochtones? Boîte noire 5 : Existe-t-il de la réglementation sur les POP? Ouvrir les boîtes noires et découvrir des principes disciplinaires 1. OUVERTURE DE LA PREMIÈRE BOÎTE NOIRE Qu’est-ce qu’un POP ? Les polluants organiques persistants (POP) sont des molécules organiques dont la structure de base est composée majoritairement d’une combinaison d’atomes de carbone et d’hydrogène. Ces molécules sont considérées polluantes et persistantes étant donné qu’elles :
Toutes ces caractéristiques font des polluants organiques persistants un enjeu de société incontournable. Il existe plusieurs molécules qui peuvent être classées parmi les POP. Celles-ci sont divisées en trois catégories : les pesticides, les produits chimiques industriels et les sous-produits chimiques involontaires2. Les DTT sont un exemple de POP appartenant à la famille des pesticides. Ceux-ci sont des insecticides qui étaient considérés jadis comme miraculeux avant que l’on ne soit conscient de leur dangerosité. Les PCB sont aussi des POP, mais appartenant à la catégorie des produits chimiques industriels. Ces molécules sont produites synthétiquement pour servir de produit ignifuge3. Finalement les dioxines qui trouvent leur source dans l’incinération des déchets et l’industrie métallurgique sont un exemple de sous-produits chimiques involontaires. Cette liste de POP est malheureusement loin d’être exhaustive, ce qui rend le problème de leur contrôle encore plus important. Les POP peuvent avoir de nombreux impacts sur notre santé. En effet, ces molécules toxiques sont considérées comme cancérigènes ; elles peuvent aussi entraîner l’infertilité et perturber le système nerveux et immunitaire ainsi que le système endocrinien1. Plus de 121 pays ont signé la convention sur les polluants organiques persistants à Stockholm en 20014. C’est donc dire que le problème est pris très au sérieux par la communauté internationale. 2. OUVERTURE DE LA DEUXIÈME BOÎTE NOIRE Qu'est-ce que l'effet sauterelle? La problématique de la contamination aux POP est globale, c’est-à-dire que même les régions du monde qui n’émettent pas ces types de produits sont touchées par cette forme de pollution. En effet, selon les caractéristiques de leur composition, les POP peuvent être plus ou moins volatiles (susceptibles de s’évaporer). Les composés les moins volatiles se déplaceront sur de plus courtes distances alors que les plus volatiles pourront parcourir des milliers de kilomètres en suivant une série de cycles d’évaporation et de condensation. Ces redépositions se font sous forme de pluie, par exemple. Ce phénomène de transport est appelé « effet sauterelle », ou « grasshopper effect » en anglais. On lui donne aussi le nom de « distillation globale ». Certains POP peuvent voyager par les vents dans l’atmosphère avant de redescendre dans les océans ou les étendues d’eau douce. Ils pourront s’évaporer de nouveau pour atteindre d’autres endroits, et ainsi de suite. Ils finissent en se concentrant dans les climats plus froids (dans les régions polaires ou en haute altitude). Les POP seront emprisonnés dans ces zones où le froid limite l’évaporation. On dit de ces zones d’accumulation qu’elles sont des « puits arctiques ». L’effet sauterelle est moins efficace sous ces climats froids. De plus, les POP peuvent aussi voyager par les courants marins et parcourir dans l’eau des distances importantes. Les effets de la toxicité des POP se font donc sentir particulièrement dans les écosystèmes les plus froids et dans les régions où les vents dominants, les effluents et les fortes précipitations concentrent ces polluants (vallée du St-Laurent). Leur longue persistance (souvent de l’ordre de quelques décennies) amplifie leur accumulation dans ces milieux. Au Canada, c’est principalement dans l’Arctique, dans la région des Grands Lacs et dans le bassin du St-Laurent que les concentrations de POP sont les plus élevées. Comme la plupart des Canadiens des régions du sud ne s’alimentent pas de la faune et des poissons locaux comme les peuples autochtones du nord, leurs niveaux de contamination sont moindres. La plupart des POP qui arrivent dans le Nord proviennent de sources situées en Amérique du Nord, en Amérique centrale, en Europe de l’Est et en Asie du Sud-Est. Des modèles d’analyse des sciences atmosphériques environnementales ont été développés afin d’identifier et d’évaluer les substances chimiques qui ont le plus fort potentiel de transport et d’accumulation dans l’Arctique. Le potentiel de contamination arctique (ACP) est calculé à l’aide du modèle Globo-POP (Wania et Mackay, 1995) selon Meyer et Wania (2007)8. Ce modèle considère le transport dans l’atmosphère seulement, soit la forme de transport des POP considérée comme la plus importante. Cet indicateur numérique permet de distinguer le potentiel de contamination par le transport des POP dans les latitudes arctiques et leur accumulation dans les écosystèmes. Ce modèle considère 25 paramètres dont la température, les coefficients de transfert de masse entre l’air et l’eau et le coefficient de macro-diffusion horizontale atmosphérique. Les POP voyageant dans l’atmosphère peuvent être sous forme gazeuse ou encore liés à de fines particules en suspension dans l’air. D’autres formes de transport ont aussi été mises en évidence, comme celui par les poissons pélagiques (Krummel et al., 2003), les oiseaux de mers (Blais et al., 2005) et les courants océaniques (Lohmann et al., 2006), selon Cheng, Zhang et al. (2007)7. On évalue à partir de quelques facteurs principaux les risques des POP soit : la pression de vapeur, la demi-vie atmosphérique, la solubilité dans l’eau et la constante de Henry (à 25ºC). Tableau 1 : Solubilité dans l’eau, pression de vapeur et constante d’Henry (à 25oC) pour l’octaBDE (solution commerciale) et les polluants organiques persistants actuellement inscrits aux Annexes à la Convention.
Rapport d’évaluation des risques de l’Union européenne (tableau extrait de (2)). L’effet sauterelle n’est pas la seule raison pour laquelle les POP s’accumulent dans l’Arctique. Une des caractéristiques des POP est leur fort caractère lipophile. Ils peuvent donc s’accumuler facilement dans les graisses. Une des principales adaptations des espèces des climats très froids est leur plus grande quantité de graisses. Cela favorise la bioaccumulation des POP dans les réserves lipidiques de la faune. Ensuite, la cinétique (vitesse) des réactions chimiques de dégradation des POP n’est pas la même dans les pays tropicaux que dans les régions arctiques. On estime qu’au niveau de l’équateur, ces polluants persisteraient généralement moins de 5 ans dans cet environnement à plus ou moins 30°C. Cependant, dans les régions froides à moins 30°C, ces polluants pourraient persister jusqu’à 20 et même 100 ans dans l’environnement. Plusieurs POP comme le DDT (un pesticide utilisé pour lutter, entre autres, contre les moustiques) ne sont plus utilisés depuis plusieurs décennies au Canada (interdiction en 1970). Toutefois, dans les pays tropicaux où la malaria est un important problème de santé publique, le DDT reste le moyen le plus efficace et bon marché pour diminuer l’incidence de cette maladie dans les populations. Par exemple, Madagascar avait cessé son utilisation de 1986 à 1988. Plus de 100 000 personnes ont été tuées par cette infection durant cette période. Ce gouvernement a donc repris l’utilisation du DDT et réduit l’incidence de l’épidémie de 90% en deux ans d’utilisation1. L’effet sauterelle transpose donc des solutions à des problèmes de santé publique dans des pays en développement en nouveaux problèmes de contamination dans les régions plus froides des pays développés. Les causes et les solutions à la problématique des POP doivent donc être traitées avec une vision globale et des ressources doivent être allouées dans leur gestion à l'échelle de la planète car cette forme de pollution n’a pas de frontières. 3. OUVERTURE DE LA TROISIÈME BOÎTE NOIRE Qu'est-ce que la bioaccumulation? Le potentiel élevé de bioaccumulation de certains POP est une des raisons pour laquelle les agences gouvernementales veulent contrôler ou éliminer leur production. Il est important de démêler certains termes liés à la bioaccumulation. La bioconcentration La bioconcentration résulte de l’ingestion directe d’un composé chimique par un organisme à partir du milieu environnant, de l’eau par exemple. Le facteur de bioconcentration correspond au rapport entre la concentration du composé dans un organisme, la moule, par exemple, et la concentration du composé dissout dans l’eau. La bioconcentration dépend de plusieurs facteurs tels que la solubilité du composé chimique dans l’eau et ses propriétés lipophiles. Des facteurs tels que l’âge, le sexe et l’espèce affectent aussi le potentiel de bioconcentration d’un composé chimique. La biomagnification La biomagnification est le résultat de l’ingestion de nourriture contaminée par des polluants (ingestion indirecte). Le facteur de biomagnification représente le ratio entre la concentration du composé chimique dans le consommateur et la concentration de ce même composé chez sa proie. Lorsqu’on parle de bioaccumulation, on parle à la fois de la bioconcentration et de la biomagnification, c’est-à-dire, de l’ingestion indirecte d’un polluant à travers les proies que l’organisme consomme et de l’ingestion directe à travers l’eau, le milieu environnant. La bioaccumulation résulte en des concentrations élevées de polluants dans certains organismes. Ces concentrations peuvent entraîner des problèmes de santé (voir boîte noire 4). Enfin, la magnification écologique signifie l’augmentation de la concentration d’un composé chimique dans la chaîne alimentaire. Une chaîne alimentaire est une suite d'êtres vivants reliés par une relation alimentaire et énergétique. On parle alors du coefficient de transfert trophique pour définir le taux d’augmentation de la concentration du polluant entre les maillons de la chaîne. Une chaîne alimentaire montre qui mange qui. Chacun des organismes constitue un maillon de la chaîne alimentaire. Il y a trois catégories de maillon : producteur, consommateur et décomposeur. Les animaux situés en haut de la chaîne alimentaire de l’Arctique, comme les mammifères marins, ont les plus hauts niveaux de POP. Les femmes Inuits ont des niveaux de PCB et d’autres POP dans leur lait et dans leur sang qui sont cinq fois supérieurs à ceux des femmes dans les régions plus au sud du Canada. 4. OUVERTURE DE LA QUATRIÈME BOÎTE NOIRE Quels sont les effets des POP sur la santé des peuples autochtones? C’est à partir des années 70 que les scientifiques ont commencé à découvrir les premiers contaminants dans l’Arctique canadien. Les premières recherches menées dans l’Arctique les ont aidés à comprendre les problèmes causés par les POP en révélant les effets de ces contaminants sur la santé humaine et sur l’environnement. En fait, les concentrations de polluants organiques persistants (POP) dans le corps humain sont les plus élevées chez les populations Inuits (BNPO). La principale raison est que les animaux et les humains sont exposés à de petites quantités de polluants organiques persistants, et ce, pendant de longues périodes. En effet, les taux de POP présents dans l’air et dans l’eau sont peu élevés, de sorte que le danger réside davantage dans la capacité de ces polluants de s’accumuler dans les tissus adipeux des organismes par l’intermédiaire de la chaîne alimentaire que dans une exposition directe (BNPO). Chez la plupart des individus, environ 90 % de l’exposition globale aux POP provient de l’alimentation, les sources les plus importantes étant les aliments riches en gras animal, tels que les viandes, les poissons et les produits laitiers1. Les POP peuvent avoir sur la santé humaine des effets susceptibles de se produire à des concentrations extraordinairement faibles. De plus en plus de preuves scientifiques associent l’exposition humaine à certains POP avec le cancer, une détérioration du système neurocomportemental (relatif au comportement et aux effets sur le système nerveux), une altération biochimique et éventuellement un dysfonctionnement du système immunitaire, un dysfonctionnement du système reproductif, une période d’allaitement plus courte et le diabète1, 2. La période de latence des POP peut être très longue. Non seulement il peut s’écouler de nombreuses années entre l’exposition et sa manifestation chez la personne exposée, mais, dans certains cas, les effets se font sentir chez les générations futures. Ces polluants sont transmis au fœtus par le placenta. De plus, il n’est pas rare d’observer une concentration importante de POP dans le lait maternel des femmes Inuits; l'allaitement chez ces femmes enceintes peut nuire à la santé de leur enfant. L’effet de l’exposition aux POP des fœtus en développement et des jeunes enfants s’avère particulièrement préoccupant du point de vue de la santé humaine (BNPO), car ceux-ci, comme le montrent clairement des études scientifiques, sont sensibles à des niveaux de contaminants plus faibles que la population en général2. Somme toute, en raison de leur situation géographique et de leurs activités socioéconomiques, les autochtones du Nord sont particulièrement vulnérables parce qu’ils consomment de la nourriture traditionnelle susceptible de contenir des POP (BNPO). La nourriture traditionnelle est celle que la Terre fournit depuis toujours aux autochtones du Nord. Elle se compose en particulier d’animaux sauvages tels que les phoques, les baleines, les caribous et les poissons. Dans le Nord, les Inuits sont les personnes les plus exposées (BNPO), car leur nourriture traditionnelle comprend des mammifères marins à forte teneur en gras, tels que le phoque, le narval, la baleine, le morse et l’ours blanc1,2. 5. OUVERTURE DE LA CINQUIÈME BOÎTE NOIRE La réglementation des POP La Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants est un accord international élaboré par le Programme des Nations Unies pour l’environnement qui est entré en vigueur le 17 mai 2004. Son objectif est de protéger la santé humaine et l’environnement contre les POP. Le Canada a été le premier pays à signer et à ratifier le nouveau traité, en mai 2001. Il demeure aujourd’hui un chef de file dans la gestion des POP, qu’il s’agisse de recherche scientifique, de surveillance et d’évaluation, de techniques et de politiques de lutte1. De plus, la politique de gestion des substances toxiques du gouvernement fédéral met en avant une approche prudente et préventive pour gérer toutes les substances qui pénètrent dans l'environnement et qui pourraient nuire à l'environnement ou à la santé humaine2. La présente politique souligne la nécessité d'appliquer les principes de la prévention de la pollution et de répondre aux pressions croissantes du public, qui tient à ce que le gouvernement protège l'environnement et la santé humaine tout en créant des emplois et en faisant prospérer l'économie. Aussi, le gouvernement du Canada s'efforce de contrôler et, si possible, d'éliminer les rejets de POP tels que les dioxines et les furanes dans l'environnement pour aider à protéger les Canadiens contre les effets nocifs de ces substances. Il appuie activement les accords internationaux pour réduire les rejets de ces substances à l'échelle mondiale. D’ailleurs, ces efforts portent fruit. Le dernier bilan indique une baisse de 60 % des dioxines et des furanes libérés dans l'environnement du Canada depuis 19903. Quant aux composés organochlorés, ils constituent une catégorie de produits chimiques organiques dont les usages ont été multiples. Étant donné leur persistance et leur toxicité, plusieurs sont maintenant interdits d'usage au Canada4. Donc, on peut facilement comprendre que le Canada est très engagé dans la lutte aux POP. Effectivement, il serait très fastidieux d’énumérer toutes les mesures que le Canada prend pour enrayer les POP puisque, comme il est énormément touché par ce problème, les lois sont multiples. Ce qui est important de comprendre et de se rappeler, c’est que le Canada tente, de concert avec l'industrie, de gérer et de contrôler la problématique des POP. Exemple de démarche à suivre en classe Cours 1 : Présentation de l'îlot de rationalité : les POP.
Boîte noire 1 : http://agora.qc.ca/mot.nsf/Dossiers/Polluant_organique_persistant Mise à jour Mai 2006. http://www.diplomatie.gouv.fr/fr/actions-france_830/environnement_1042/diplomatie-environnementale_1115/produits-chimiques_2505/polluants-organiques-persistants_4766.html Mise à jour Décembre 2005. http://www.greenpeace.org/france/ Mise à jour 2008.
Boîte noire 2 : Cheng, Zhang et al., Organochlorine pesticides, polybrominated biphenylethers and lead isotopes during spring time at the Waliguan Baseline Observatory, northwest China :Implication for long-range atmospheric transport, Atmospheric Environment 41,2007, p. 4734-4747. Chouinard-Apollon, Diop et al., Conséquences de l’interdiction du DDT, site web : http://projetscours.fsa.ulaval.ca/gie-64375/DDT/historique.html Comité d’étude des polluants organiques persistants, Résumé de la proposition sur l’octabromodiphényléther, Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants, août 2006. site web : http://www.pops.int/documents/meetings/poprc/chem_review/OctaBDE/OctaBDE_Proposal_f.doc Débarrasser le monde des POP : visite guidée de la convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants, brochure du Programme des Nations Unies pour l’environnement, avril 2005. http://www.pops.int/documents/guidance/beg_guide_langs/fr_guide.pdf Dossier de presse Montréal 1998, première session du comité intergouvernemental de négociation sur les polluants organiques persistants. http://www.chem.unep.ch/Pops/POPs_Inc/press_releases/infokitf.html Meyer et Wania, What environmental fate processes have the strongest influence on a completely persistent organic chemical’s accumulation in the Actic?, Atmospheric Environment 41, 2007, p. 2757-2767. Rapport du Comité permanent de l'environnement et du développement durable, Les pesticides, un choix judicieux s’impose pour protéger la santé et l’environnement, mai 2000. http://cmte.parl.gc.ca/Content/HOC/committee/362/envi/reports/rp1031697/envi01/04-toc-f.html Site web Environnement Canada, gouvernement du Canada, mars 2008 : http://www.ec.gc.ca/cleanair-airpur/default.asp?lang=Fr&n=C812DD6E-1 Boîte noire 3 : Centre McLaughlin. Institut de recherche sur la santé de la population, Université d'Ottawa. Site consulté le 1 avril 2008. Disponible à l’adresse : http://www.emcom.ca/EM/biofr.shtml Centre Saint-Laurent. Environnement Canada. Site consulté le 1 avril 2008. Disponible à l’adresse : http://www.qc.ec.gc.ca/csl/inf/inf057_f.html Downie, D.L. et T. Fenge. 2003. Northern lights against POPs – Combating toxic threats in the arctic. McGill-Queen’s University Press. 347 p. Geyer, H.J., G.G. Rimkus, I. Scheunert, A. Kaune, K.-W. Schramm, A. Kettrup, M. Zeeman, D. Muir, L.G. Hansen et D. Mackay. 2000. Bioaccumulation and occurrence of endocrine-disrupting chemicals (EDCs), persistent organic pollutants (POPs), and other organic compounds in fish and other organisms including humans. The handbook of environmental chemistry, vol. 2. 166p. Nations Unies. Examen des produits chimiques récemment proposés pour inscription aux Annexes A, B ou C de la Convention: octabromodiphényléther. Site consulté le 1er avril 2008. Disponible à l'adresse: www.pops.int/documents/meetings/poprc/chem_review/OctaBDE/OctaBDE_Proposal_f.doc Boîte noire 4 : Document en ligne sur le site de Environnement Canada. Plan national de mise en oeuvre du Canada au titre de la Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants in http://www.ec.gc.ca/cleanair-airpur/CAOL/POPS/Stockholm/toc_f.html consulté le 15 mars 2008. Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE). Débarrasser le monde des POP : visite guidée de la convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants in http://www.pops.int/documents/guidance/beg_guide_langs/fr_guide.pdf consulté le 31 mars 2008.
Boîte noire 5 : Environnement Canada, Gestion des substances toxiques : Dibenzodioxines polychlorées et dibenzofurannes polychlorés. Document en ligne consulté le 7 avril 2008. http://www.ec.gc.ca/toxiques-toxics/Default.asp?lang=Fr&n=98E80CC6-1&xml=1794091E-5FC5-40F9-BB0B-E823BFC418C6 Ministère du Développement Durable, de l’Environnement et des Parcs. Autres sujets d’intérêt, Les BPC, DDT, dioxines, furannes et autres organochlorés. Document en ligne consulté le 7 avril 2008. http://www.mddep.gouv.qc.ca/eau/guide/autres.htm#bpc-ddt Plan national de mise en oeuvre du Canada au titre de la Convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants. Document en ligne sur le site de la Bibliothèque de l'Université Laval. Consulté le 7 avril 2008. http://dsp-psd.pwgsc.gc.ca/Collection/En84-39-2006F.pdf Santé Canada, Votre santé et vous : Dioxines et furannes. Document en ligne consulté le 7 avril 2008. http://www.hc-sc.gc.ca/iyh-vsv/environ/dioxin_f.html Vous pouvez télécharger tous les fichiers accompagnant la SAÉ. Tous les fichiers POP (en format zip) Tous les fichiers POP (en format pdf)
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Les polluants organiques persistants (POP)  |
