Les humains perturbent le « cycle naturel du sel » à l’échelle mondiale, selon une nouvelle étude

La demande mondiale en sel a un coût pour l’environnement et la santé humaine, selon une nouvelle étude scientifique dirigée par le professeur de géologie de l’Université du Maryland, Sujay Kaushal. Publié dans la revue Nature Reviews Terre et Environnementle document révèle que les activités humaines rendent l’air, le sol et l’eau douce de la Terre plus salés, ce qui pourrait constituer une « menace existentielle » si les tendances actuelles se poursuivent.

Les processus géologiques et hydrologiques amènent des sels à la surface de la Terre au fil du temps, mais les activités humaines telles que l’exploitation minière et l’aménagement du territoire accélèrent rapidement le « cycle du sel » naturel. L’agriculture, la construction, le traitement de l’eau et des routes, ainsi que d’autres activités industrielles peuvent également intensifier la salinisation, qui nuit à la biodiversité et rend l’eau potable impropre à la consommation dans des cas extrêmes.

“Si vous considérez la planète comme un organisme vivant, lorsque vous accumulez autant de sel, cela pourrait affecter le fonctionnement des organes vitaux ou des écosystèmes”, a déclaré Kaushal, qui occupe un poste conjoint au Centre interdisciplinaire des sciences du système terrestre de l’UMD. “L’élimination du sel de l’eau nécessite beaucoup d’énergie et coûte cher, et le sous-produit de la saumure que vous obtenez est plus salé que l’eau de mer et ne peut pas être facilement éliminé.”

Kaushal et ses co-auteurs ont décrit ces perturbations comme un « cycle du sel anthropique », établissant pour la première fois que les humains affectent la concentration et le cycle du sel à une échelle globale et interconnectée.

“Il y a vingt ans, nous n’avions que des études de cas. Nous pourrions dire que les eaux de surface étaient salées ici à New York ou dans l’approvisionnement en eau potable de Baltimore”, a déclaré Gene Likens, co-auteur de l’étude et écologiste à l’Université du Connecticut et au Cary Institute. d’études sur les écosystèmes. “Nous montrons maintenant qu’il s’agit d’un cycle – des profondeurs de la Terre à l’atmosphère – qui a été considérablement perturbé par les activités humaines.”

La nouvelle étude a examiné une variété d’ions de sel trouvés sous terre et dans les eaux de surface. Les sels sont des composés contenant des cations chargés positivement et des anions chargés négativement, les plus abondants étant les ions calcium, magnésium, potassium et sulfate.

“Quand les gens pensent au sel, ils ont tendance à penser au chlorure de sodium, mais nos travaux au fil des années ont montré que nous avons perturbé d’autres types de sels, notamment ceux liés au calcaire, au gypse et au sulfate de calcium”, a déclaré Kaushal.

Lorsqu’ils sont délogés à des doses plus élevées, ces ions peuvent causer des problèmes environnementaux. Kaushal et ses co-auteurs ont montré que la salinisation d’origine humaine affectait environ 2,5 milliards d’acres de sol dans le monde, soit une superficie de la taille des États-Unis. Les ions de sel ont également augmenté dans les ruisseaux et les rivières au cours des 50 dernières années, ce qui coïncide avec une augmentation de l’utilisation et de la production mondiales de sels.

Le sel s’est même infiltré dans l’air. Dans certaines régions, les lacs s’assèchent et envoient des panaches de poussière saline dans l’atmosphère. Dans les régions enneigées, les sels de voirie peuvent se former en aérosol, créant des particules de sodium et de chlorure.

La salinisation est également associée à des effets « en cascade ». Par exemple, la poussière saline peut accélérer la fonte de la neige et nuire aux communautés, en particulier dans l’ouest des États-Unis, qui dépendent de la neige pour leur approvisionnement en eau. En raison de leur structure, les ions sel peuvent se lier aux contaminants présents dans les sols et les sédiments, formant ainsi des « cocktails chimiques » qui circulent dans l’environnement et ont des effets néfastes.

“Le sel a un petit rayon ionique et peut très facilement se coincer entre les particules du sol”, a déclaré Kaushal. “En fait, c’est ainsi que les sels de voirie empêchent la formation de cristaux de glace.”

Les sels de voirie ont un impact considérable aux États-Unis, qui produisent chaque année 44 milliards de livres d’agent de déglaçage. Les sels de voirie représentaient 44 % de la consommation de sel aux États-Unis entre 2013 et 2017, et ils représentent 13,9 % du total des solides dissous qui entrent dans les cours d’eau à travers le pays. Cela peut provoquer une concentration « substantielle » de sel dans les bassins versants, selon Kaushal et ses co-auteurs.

Pour éviter que les voies navigables américaines ne soient inondées de sel dans les années à venir, Kaushal a recommandé des politiques limitant les sels de déneigement ou encourageant des alternatives. Washington, DC et plusieurs autres villes américaines ont commencé à traiter les routes glaciales avec du jus de betterave, qui a le même effet mais contient beaucoup moins de sel.

Kaushal a déclaré qu’il devient de plus en plus important de peser les risques à court et à long terme liés aux sels de voirie, qui jouent un rôle important dans la sécurité publique mais peuvent également diminuer la qualité de l’eau.

“Il y a un risque de blessure à court terme, qui est grave et auquel nous devons certainement penser, mais il y a aussi un risque à long terme de problèmes de santé associés à une trop grande quantité de sel dans notre eau”, a déclaré Kaushal. “Il s’agit de trouver le bon équilibre.”

Les auteurs de l’étude ont également appelé à la création d’une « frontière planétaire pour une utilisation sûre et durable du sel », de la même manière que les niveaux de dioxyde de carbone sont associés à une frontière planétaire pour limiter le changement climatique. Kaushal a déclaré que même s’il est théoriquement possible de réguler et de contrôler les niveaux de sel, cela comporte des défis uniques.

“Il s’agit d’une question très complexe car le sel n’est pas considéré comme un contaminant principal de l’eau potable aux États-Unis, donc le réglementer serait une entreprise de grande envergure”, a déclaré Kaushal. “Mais est-ce que je pense qu’il s’agit d’une substance qui augmente dans l’environnement jusqu’à atteindre des niveaux nocifs ? Oui.”