Chercheurs d'or et contamination par le mercure des systèmes aquatiques continentaux de Guyane – Risques à l'égard des populations humaines

Goldmining activities and mercury contamination of freshwater systems in French Guiana – Risks towards human populations

¹ Laboratoire d'Ecophysiologie et Ecotoxicologie des Systèmes Aquatiques (LEESA), UMR CNRS 5805, Université Bordeaux 1, Place Dr Peyneau, 33120 Arcachon, France
² Cemagref, groupement de Lyon, 69336 Lyon, France
³ Centre d'Ecologie des Systèmes Aquatiques Continentaux (CESAC), UMR CNRS 5576, Université de Toulouse III, 31 Toulouse, France

Résumé

La pollution par le mercure en Amazonie brésilienne et en Guyane française est principalement liée aux activités d'orpaillage, qui rejettent des quantités importantes de mercure élémentaire (Hg°) lors des étapes d'amalgamation et amplifient les apports de Hg inorganique (HgII) via l'érosion des sols et des sédiments, naturellement riches en métal. Dans le cadre du programme de recherche interdisciplinaire "Mercure en Guyane", initié en 1997 par le CNRS/PEVS, une étude approfondie a été menée sur la contamination de la composante biologique des hydrosystèmes guyanais. Les résultats présentés dans cet article reposent sur une approche systémique, mise en œuvre au niveau de 3 sites à proximité du barrage hydroélectrique de Petit-Saut: 2 cours d'eau similaires au regard des caractéristiques hydrologiques mais différents par la présence ou l'absence d'activités d'orpaillage sur leur bassin-versant (criques Leblond et Courcibo, respectivement); une station à l'aval de la retenue, sur le fleuve Sinnamary. La bioamplification joue un rôle prépondérant et conduit à des concentrations de mercure dans le tissu musculaire des poissons carnivores/piscivores élevées, voire très élevées, par rapport à la norme de l'OMS (0,5 mg/kg, pds frais), alors que les niveaux de contamination de la colonne d'eau sont extrêmement faibles, de l'ordre du ng/L. Si les activités d'orpaillage contribuent à un accroissement très significatif des quantités de mercure au sein de la colonne d'eau, principalement sous forme particulaire, la comparaison entre les niveaux de contamination des poissons communs aux deux criques Leblond et Courcibo ne révèle pas de différences significatives. En fait, les concentrations de méthylmercure (MeHg) dans la phase dissoute de la colonne d'eau sont comparables et peuvent expliquer cette surprenante similarité. Par contre, à l'aval de la retenue du barrage de Petit-Saut, les poissons sont nettement plus contaminés, et les concentrations en MeHg dans la colonne d'eau sont aussi beaucoup plus élevées. Ceci peut s'expliquer par les conditions anoxiques d'une large part de la colonne d'eau de la retenue qui conduisent à une forte production de MeHg, via les bactéries sulfato-réductrices. Dans ces conditions, la consommation des poissons situés en fin de réseau trophique présente des risques pour les populations humaines, qui sont illustrés par les travaux récemment menés sur les communautés amérindiennes vivant dans la zone du Haut Maroni (villages Wayana), à la frontière entre la Guyane et le Surinam. Ceux-ci ont mis en évidence de forts niveaux d'imprégnation en mercure chez les enfants et les adultes, supérieurs aux limites recommandées par l'OMS.

Abstract

Mercury pollution in the Amazon basin and in French Guiana is essentially linked to goldmining activities, with elemental mercury (Hg°) release during the amalgamation step and increased inorganic mercury (HgII) discharge through the erosion of soils and sediments, which are naturally rich in mercury. Within the multidisciplinary programme “Mercury in Guiana”, set up in 1997 by the French CNRS/PEVS, a detailed study was set up in order to investigate mercury contamination of the biological component of freshwater systems. Here we present results from a systemic approach on three sites around the Petit-Saut hydroelectric reservoir: two adjacent rivers, with and without goldmining activities on their watersheds (Leblond and Courcibo rivers, respectively) and one station located downstream of the dam on the Sinnamary river. Biomagnification plays a fundamental role and leads to very high Hg concentrations in the skeletal muscle of carnivorous/piscivorous fish, at the top of the aquatic foodwebs, although extremely low contamination levels were measured in the water column compartments (Hg concentration close to the ng/L or ppt level). Goldmining activities induce a significant and marked increase of Hg concentrations in the water, mainly under the particulate form. However, the comparison between fish species sampled simultaneously in Leblond and Courcibo rivers reveals no significant differences between Hg concentrations in fish muscle. In fact, methylmercury (MeHg) levels were similar in the dissolved phase of the water column for both rivers, which could explain the fish results. Downstream from the Petit-Saut reservoir, Hg concentrations in fish were significantly higher, in agreement with MeHg levels in the water column which were also markedly higher, owing to high methylation rates within the bottom anoxic water layers in the reservoir, via sulfur-reducing bacteria activity. Under these conditions, human populations that consume fish regularly and in large quantities, such as native Amerindian communities in the upper reaches of the Maroni river (Wayana villages), show high impregnation levels in children and adults, above the WHO safety limit.