Toxicité des munitions

Le problème de la toxicité des munitions (militaires et de chasse) le plus étudié a d'abord été celui qui est induit par le plomb (cause de saturnisme et neurotoxique à très faible dose chez le fœtus et l'embryon), mais depuis quelques années une littérature abondante a porté sur le rôle des munitions militaires, chimiques notamment parmi les séquelles de guerre.

Les accidents ou explosions groupés d'obus peuvent aussi être source d'une pollution significative, généralement largement diffusée par le souffle (ici train allemand de munition, touché lors de la Première Guerre mondiale).

De nombreux composés toxiques ou écotoxiques ont été utilisés pour la fabrication de projectiles depuis trois siècles ; certains ne sont ni dégradables ni biodégradables (ex. : plomb, mercure, arsenic et plus récemment uranium appauvri dans le cas des munitions anti-blindage[1]).

D'autres ne sont que lentement dégradables (ex. : TNT, perchlorates…). Ils sont principalement retrouvés dans le sol et dans les sédiments terrestres et marins où ils peuvent exercer leurs effets toxiques, voire être remobilisés par les invertébrés, les animaux fouisseurs, certains oiseaux[2]…

D'autres composants sont moins toxiques, mais posent problème au-delà de certaines seuils : nitrates, cuivre, zinc, laiton, cadmium…

Les munitions chimiques contiennent des toxiques très stables (tabun, sarin, ypérite, lewisite, arsine, etc.) tout particulièrement dans le cas des munitions immergées[3] en grande quantité après les deux guerres mondiales.

Enjeux
Un des enjeux est celui de la connaissance des risques et dangers induits (dans l'espace et dans le temps) par les munitions non-explosées et des polluants dispersés par les munitions tirées, au regard des services écosystémiques et de la santé publique, ici sur une ancienne zone de test et d'exercice.
Un cas particulier est celui de l'explosion accidentelle d'une quantité massive de munitions. Ici un cargo Liberty ship américain (SS Robert Rowan ; Liberty ship K-40) transportant des munitions vient d'exploser après avoir été touché par une bombe allemande. Dans ce genre de cas, le panache de fumée est susceptible de contenir une quantité significative de toxiques (résidus d'explosifs et mercure des amorces par exemple).
Un autre enjeu concerne la limitation des impacts environnementaux et sanitaires de la destruction de munitions (ici 8 t de munitions, près de Kerbala, en Irak en 2009 qui vont être détruites sans précautions pour l'environnement).
En raison de l'extrême toxicité et de la volatilité de certains composés d'armes chimiques, les démineurs et pompiers doivent prendre des précautions particulières en cas de risques de fuites ou de contact avec l'intérieur d'une telle munition (ici soldat américain s'entraînant à faire face au risque chimique).

Les enjeux sont ceux de la santé environnementale (dans la perspective de l'approche One Health recommandée par l'OMS), et de la protection de la biodiversité.

En effet, depuis plus de deux siècles, un très grand nombre de munitions ont été fabriquées puis utilisées ou stockées. Beaucoup ont été dispersées ou perdues dans l'environnement. Or nombre de leurs composants sont toxiques et pour certains non-dégradables.

En vieillissant ces munitions ou leur contenu restent dangereux et peuvent libérer des produits toxiques dans l'environnement.

Plusieurs des composés toxiques de munitions (ex. : plomb[4] et autres métaux lourds ou charge explosive ; TNT dans l'environnement marin par exemple[5]) ou mercure sont bioaccumulables. Ces produits posent problème pour l'environnement et la santé.

Les zones de test de nouvelles armes et/ou d'exercice militaire à tir réel (sur terre ou en mer) sont choisies de manière à être éloignées des zones habitées ou cultivées (en forêt parfois). Ces sites sont ainsi souvent d'une naturalité plus élevée et souvent installés sur des milieux pauvres acides (souvent riches en biodiversité car les moins cultivés, ne recevant ni engrais ni pesticides, mais où les métaux lourds sont susceptibles d'être les plus mobiles et les plus bioassimilables quand il s'agit de sites acides et humides). De plus, au XXe siècle (ex. : Première Guerre mondiale, guerre du Vietnam) les forêts, jungles et maquis où se cachent les combattants ou où l'on cache mieux les canons ont été des cibles plus fréquentes et plus lourdement attaquées, non sans impacts écologiques[6],[7],[8],[9]. De même pour les villes (Dresde par exemple).

Hors du plomb et mercure, certains des composés de munitions ont une toxicité qui a précocement été identifiée ; ainsi fin 1916, un communiqué du ministre anglais des Munitions, alertait déjà les usagers du TNT et les médecins quant au fait que cet explosif était aussi un poison[10]. Mais il a fallu plusieurs décennies pour qu'on se rende compte que l'ypérite était également cancérigène. La toxicité de nombreux composés et de leurs produits de dégradation est encore mal connue ou discutée (Acide picrique par exemple, explosif massivement utilisé durant la Première Guerre mondiale).

La connaissance et maîtrise de cette toxicité, une législation (qui semble avoir émergé en Amérique du Nord dans les années 1970[11]) adéquate et adaptée aux risques et dangers pour l'environnement et la santé[12], et des moyens appropriés de remédiation sont des enjeux importants pour le XXIe siècle, y compris concernant la réutilisation[13] de terrains militaires ou d'exercice ou ball-trap et la gestion des stocks de munitions chimiques dont certains ont environ un siècle. Ronald L. Fournier & al. rappelaient en 1990 que « les munitions chimiques contiennent probablement les matériaux les plus toxiques jamais créées par l'homme et représentent un défi unique pour ceux qui sont impliqués dans leur destruction » qui nécessite des procédures hautement sécurisée et des fours spéciaux pour détruire les résidus encore présents sur les parties métalliques des munitions. Les composés organiques peuvent être détruits par la chaleur, mais non les métaux ou métalloïdes tels que l’arsenic qui a abondamment été ajouté aux « gaz de combats » de la première guerre mondiale[14].

Temporalité du problème
  • Un grand nombre de munitions non explosées ont été perdues, ou leurs sites d'enfouissement ont été oubliés. Pour les munitions chimiques ou stocks de gaz de combat, certains auteurs estiment que leur recherche devrait être poursuivie[15], voire accélérée, car les munitions anciennes non-explosées se corrodent peu et vont perdre leur contenu toxique ; Une meilleure utilisation des archives, photographies aériennes, enquêtes géophysiques, anecdotes, cartes anciennes, connaissance des tirs d'artillerie, analyses de sols ou d'eau, etc. peut y contribuer[16].
  • Le dérèglement climatique attendu pourrait exacerber les risques d'inondations de certaines zones de dépôts de munitions enterrées. Il pourrait aussi rendre plus fréquents et plus graves les incendies de forêt (dont « forêts de guerre » où de nombreux obus sont encore présent dans les couches superficielles du sol) ;
  • La période récente a vu de nouveaux explosifs ou carburants de missiles et roquettes (carburants gazeux, liquides ou solides) introduits dans l'environnement ; dont l'uranium appauvri qui a été controversé lors de la guerre du Golfe ou des Balkans. Il faut souvent du temps avant que l'on identifie la toxicité d'un nouveau produit. Ainsi, a-t-on utilisé d'autres matériaux lourds pour les munitions perforantes, dont des alliages de tungstène (HMTAs[17]) réputés être des « alternatives non toxiques » à l'uranium[18]. Mais, quand on a injecté des microparticules de composition identique aux HMTAs[19] dans le muscle de Rats, elles ont rapidement induit des cancers avec tumeurs métastatiques agressives (sur le site d'implantation)[18]. Et l'introduction de particules de ce type[20] dans les poumons de rats a aussi induit une toxicité et des lésions pulmonaires[18].
  • Le perchlorate (toxique pour la thyroïde[21],[22]) est un composant pyrotechnique et un carburant de fusées, roquettes ou missiles[23] qui a été très utilisé dès la première guerre mondiale dans certains pays. Il a significativement pollué les sols de terrains militaires d'exercice et les nappes d'eau potable, par exemple en Californie[24] ou dans et autour de zones militaires américaines[25] sur le Massachusetts Military Reservation (MMR) à Cape Cod dans le Massachusetts (États-Unis). En France, des perchlorates ont été trouvés dans plusieurs régions en 2011 dans l'eau du robinet, dont en Aquitaine, dans le Bordelais où 5 captages d'eau potable ont été pollués (jusqu'à 30 µg/L mesurés) par une usine du groupe Safran (fabrication de propulseurs pour missiles)[26]. Des taux dépassant la norme ont été également relevés dans les nappes d'eau potable en Midi-Pyrénées, dans la Garonne, dans la région Toulousaine[26] puis dans le Nord-Pas-de-Calais (Arrageois, région lensoise, Douaisis et région d'Hénin-Beaumont et dans quelques villages alimentés par des forages isolés, avec jusqu'à 4 µg/litre à Douai en 2012) ;
  • Nombre des composants de munitions sont rémanents et certains ne sont pas dégradable aux échelles humaines de temps. Par exemple, des années après leur interdiction (là où ils ont été interdits), la grenaille de plomb encore présent dans le sol ou le sédiment continue à empoisonner les oiseaux qui les absorbent[27]

Types de toxicité

Plusieurs types de toxicité sont cités par la littérature scientifique à propos d'une partie des composés libérés par les munitions.

Ils varient bien entendu selon le type de munition, selon la dose et durée d'exposition, sachant également que le composé peut être libéré au moment de la fabrication, de l'explosion ou lentement au cours de la dégradation de munitions ou de leurs composés abandonnés dans l'environnement. L'effet toxique peut être direct (toxicité aiguë pour les organismes présents) ou indirect (ex. : reconcentration par bioconcentration dans le réseau trophique) et/ou différé dans le temps et l'espace (ex. : certains toxiques ne seront libérés dans l'environnement, à partir d'un obus par exemple qu'après plusieurs décennies de corrosion de l'enveloppe de cet obus, ou encore déplétion de la vie du sol et de la matière organique à la suite d'un excès de plomb dans le sol[28]).

Certains composés de munitions sont classés comme :

  • cancérigènes (ex. : Ypérite) ;
  • neurotoxiques (ex. : plomb, mercure, arsenic même à faible dose pour les deux premiers) ;
  • cytotoxiques (ex. : 2,4,6-Trinitrotoluène[29]) ;
  • perturbateur endocrinien (ex. : mercure) ;
  • génotoxique (ex. : TNT[30]) et/ou mutagènes (ex. : suspecté pour le Trinitrotoluène, le Tétryl ou le RDX[31]). Ces caractéristiques toxicologiques sont d'exploration plus récente. Leur étude bénéficiera de tests et biomarqueurs plus précis qui ont été récemment mis au point (test des comètes ou bioessai sur suspension de salmonelles[32]) ;
  • écotoxiques. Les produits toxiques pour l'homme sont écotoxiques pour de nombreuses autres espèces. L'onde de choc et la chaleur libérée par l'explosion d'un obus, d'une roquette, bombe… dans le sol ont aussi des effets écotoxiques immédiats (mais non durables) respectivement en tuant ou blessant les animaux exposés au blast et/ou en les brûlant. Un effet un peu plus durable est la destruction de la matière organique autour du point d'explosion (détruite à 32 à 80 %, selon Kristina Greičiūtė & al. 2007[33]). Outre le plomb et ses additifs (arsenic et antimoine) le cuivre, très utilisé dans les munitions, militaires notamment, n'est toxique pour l'homme qu'à forte dose, mais il l'est à des doses moindres pour d'autres mammifères (mouton par exemple) et à très faibles doses pour certains organismes aquatiques (algues, planctons, invertébrés marins ou leurs propagules). Il a été noté par les chirurgiens en ophtalmologie que les fragments de balle ou chemisage de cuivre ayant pénétré l'oeil y sont moins bien tolérés que le plomb, la poudre de munition ou le verre[34]. Il s'est souvent associé à un effet de souffle traumatisant pour l'oeil. De plus comme le plomb, le cuivre et ses alliages ne sont pas aimantables le chirurgien ne peut donc pas s'aider d'un aimant ou électroaimant pour le retirer de l'oeil[34]. La toxicité oculaire dépend de l'alliage en cause : « Plus le corps étranger contient de cuivre pur, plus il est toxique. Si le cuivre pur dépasse 85 %, le corps étranger entraîne une chalcose aiguë »[34].


Un même composant de munition (ex. : hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine[31]) peut être caractérisé par plusieurs formes de toxicité[31] En outre, certains produits (métaux lourds notamment) peuvent mutuellement renforcer leur toxicité[35] (et écotoxicité) ou exacerber celle d'autres produits (effets dits synergiques et possible effets de potentialisation). Des interactions toxiques, pouvant conduire à la mort, ont aussi été démontrées pour certains composés organiques (charge explosive) de munitions, par des tests faits (1990) sur des rats de laboratoire[36].

Plomb versus « sans plomb »
Depuis l'invention de l'arme à feu et la diffusion des mousquets, le plomb, pour sa densité et sa ductilité, et en dépit de sa toxicité, a été de plus en plus utilisé pour fabriquer les munitions.
Ici : munitions de la guerre de Sécession et de la Première Guerre mondiale. Balles de mousquet (ronde) et de fusils.
Comparaison des impacts de quatre types de balles (dont seule la quatrième est en plomb) et de leurs effets de cavitation rendus visibles dans des blocs de « savon balistique ». La première balle n'a pas de perte apparente de matière, la quatrième en a perdu le plus (il s'agit de plomb, probablement durci avec un peu d'antimoine et d'arsenic).
(A) Balle Impala LS sans plomb (ILS).
(B) Balle Brennecke TAG sans plomb (TAG).
(C) Balle sans plomb Barnes TSX (TSX).
(D) Balle Norma Volcano (NVU) à base de plomb.
Rem : la cavité produite par la balle ILS sans plomb est située la plus « en profondeur » dans le bloc. Il existe des différences considérables entre les balles sans plomb concernant la conversion de l'énergie en volume de cavitation, ainsi que pour le nombre de fragments, leur type de dispersion et la forme de la cavité. La balle TSX sans plomb a des effets remarquablement similaires à ceux de la balle NVU contenant du plomb dans tous les paramètres ici quantifiés, « à l'exception du nombre de fragments ».[37],[38]
Mise en évidence de la forme et taille de la cavité, puis du « nuage de fragments de plomb » laissé par la désintégration partielle de la balle en plomb toxique[38].
Mise en évidence de l'ensemble du "nuage de fragments de plomb"[38] Cavitation et désintégration d'une balle au plomb, selon son énergie cinétique (ici croissante de haut en bas)
A à D: Cavités à énergies croissantes. De nombreux fragments de plomb toxique sont visibles (gris clair).
E : Cavity volume plotted over deposited energy with higher for the quadratic regression than for linear regression
F: Le ratio volume de la cavité / énergie déposée augmente avec l'énergie déposée. Plus l'énergie cinétique de la balle est important, plus grand est le nombre de fragments de plomb toxique et plus ils sont dispersés.
Balles (dont seules celles de la dernière rangée sont en plomb) récupérées après un essai balistique ; leur pesage permettra de calculer l'énergie déposée dans la blessure ainsi approximativement modélisée[38].

Depuis l'invention de l'arme à feu, c'est le toxique le plus utilisé dans les munitions, et le plus couramment retrouvé dans les fumées de tir[39]. Durant les guerres, certaines zones ont reçu un grand nombre de balles de plomb provenant des cartouches de fantassins et des obus à balles (ex. : environ un million d'obus tirés le lors de la bataille de Verdun[40] (par 1 407 canons côté allemand[40]).

Les amorces de la presque totalité des milliards de munitions tirées depuis 150 ans par les chasseurs et toutes les armées étaient constituées de fulminate de mercure, puis d'azoture de plomb, contenant deux métaux non biodégradables et susceptibles de durablement polluer l'air, l'eau et les sols et d'affecter les écosystèmes.

En 2004, des analyses réalisées à l'initiative de l'ONF et portant sur 90 échantillons de foies de sangliers provenant de la forêt de Verdun (anciens champs de bataille et polémosylvofacies) ont montré que 11 % des échantillons contenaient une teneur en plomb supérieure à la norme européenne concernant les substances indésirables pour les animaux d'élevage (jusqu'à 12 fois le seuil autorisé…)[réf. nécessaire].

Sur ces mêmes zones (les forêts sont des lieux chassés et ont souvent été concernées par les guerres) ou ailleurs, à chaque saison de chasse, et lors de chaque guerre (ou lors d’exercices en extérieur), ce plomb s’est accumulé dans l’environnement.

Le plomb des grenailles de chasse et de ball-trap s'est accumulé sous des formes dangereuses pour les oiseaux d’eau et leurs consommateurs dans les forêts, sur leurs lisières, dans les champs et surtout dans les zones humides[réf. nécessaire], dont le nombre et la surface a par ailleurs beaucoup diminué, forçant les oiseaux à s'y concentrer[réf. nécessaire].

Plusieurs cas sont à différencier concernant leurs causes et impacts :

  1. Les munitions d’exercice. Elles concernent surtout des sols utilisés pour des activités militaires (stockage, transport[41],[42]), terrains militaires[33], (champs de tir[43], polygone d'exercice, etc.) qui sont généralement des zones assez bien circonscrites, mais où le taux de plomb peut être localement très élevé. Sur de tels sites, en Europe sur deux terrain militaires (de Gaižiūnai de Kairiai[33]) Kristina Greičiūtė & al (2007) ont par exemple observé une contamination du sol par le plomb s’échelonnant de 5 mg de plomb par kg de sol à plus de 60[33]. Sur ces mêmes sites, la contamination par le plomb et le cuivre était nettement plus dense dans les 20 premiers centimètres puis déclinait jusque environ 1 m de profondeur, alors que celle par le zinc était plus concentrée en surface (20 premiers centimètres) et faibles en dessous[33] ;
  2. La grenaille de plomb issue du ball-trap (elle est a priori la plus facile à localiser, à inerter et éventuellement à récupérer) ;
  3. Les munitions de guerre, dispersées, munitions non explosées ; dans cette catégorie figure le cas particulier des munitions chimiques ;
  4. Les stocks de munitions de guerre non utilisées ou récupérées lors du désobusage ou du déminage. Ce sont souvent des munitions enfouies ou immergées et mélangées. Si elles sont anciennes, en raison de leur corrosion et du risque d'explosion (ou de fuites s'il s'agit d'armes chimiques), elles sont difficiles à identifier, à déplacer et à démanteler, de même que leurs sites d'entreposage[44] et à recycler[45] ;
  5. Les munitions de chasse à balle ou à grenaille de plomb, de bismuth ou d’autres métaux toxiques très présentes dans toutes les zones humides très chassées[46], assimilables à des déchets toxiques et/ou dangereux en quantités dispersées, difficiles à récupérer, ce qui a justifié que dans les années 1990 l'accord AEWA, en lien avec le PNUE, propose l'interdiction de la chasse à la grenaille de plomb dans les zones humides[47]. Certains oiseaux au bec long peuvent ingérer des billes de plomb qu'ils trouvent en profondeur[48] ;
  6. Les balles issues de munitions de guerre et autres billes de plomb dispersées par les obus Shrapnel ; ces munitions sont difficiles à récupérer.

L'accumulation de ce plomb peut encore être source de saturnisme chez les animaux sauvages (et potentiellement chez les consommateurs de gibier vivant ou ayant antérieurement vécu sur des zones à risque)[49].

Le plomb mou (pur et non-durci par de l'antimoine ou de l'arsenic) est encore plus propice à se volatiliser, se fragmenter et à causer un saturnisme aggravé et rapide en cas de blessure par balle[50]. À titre d'exemple un homme de 38 ans a été blessé par une munition de plomb mou (30 g) après qu'elle ait traversé une porte (elle était destinée à faire sauter le verrou et/ou les gonds)[50]. Des fragments de cette balle ont été retrouvés dans la partie gauche de son thorax gauche, dans son épaule gauche et dans le plexus brachial gauche. Après un passage en réanimation, le patient s'est vu prescrire une recherche de plomb sanguin (résultat : 1048 μg/L à 7 jours atteignant 1566 μg/L au 11ème jour) car il « était en état de fatigue extrême, de constipation et d’atteinte neurologique périphérique cubitale gauche. Un traitement par succimer et de l’EDTA à j14, j21, j44, j61 ainsi que l’extraction chirurgicale de morceaux de plomb à j52 a été réalisé, après amélioration de l’état de santé initial »[50], cependant trois ans après il était encore victime d'un saturnisme chronique (clinique et biologique) nécessitant des chélations successives. Le lieu des résidus de plomb (plèvre et épaule) explique la gravité de ce saturnisme[50]. Les cheveux du patient contiennent encore une dose significative de plomb (qui a la même signature isotopique que la munition qui l'a blessé)[50].

Les problèmes identifiés

L'intoxication saturnine du gibier d'eau a été scientifiquement démontrée dès les années 1950 par Bellrose en Amérique du Nord[51]. Le problème a ensuite été identifié chez de nombreuses autres espèces d'oiseaux, y compris non chassées et de grande taille comme les cygnes[52],[53]. Chez tous les animaux à sang chaud, le plomb ingéré sous forme moléculaire passe rapidement pour partie dans le sang (le reste est évacué dans les excréments et moindrement dans l'urine)[54]. Il est concentré par les reins et le foie, ou fixé dans le cerveau et les os. Or, les oiseaux d'eau qui n’ont pas de dents recherchent et mangent normalement de petits cailloux arrondis (appelés gritt) qui sont stockés dans le gésier où ils broient les aliments[54] ; à leur place, les oiseaux ingèrent du plomb (ou d’autres métaux lourds toxiques tels que le bismuth). Plus les aliments sont durs, plus ce plomb se solubilise vite[54]. À titre d’exemple, 6 billes de plomb ingérées avec du maïs le matin sont parfois le soir en totalité déjà solubilisées et passées dans le sang du canard qui pourra en mourir. Ce plomb est passé dans son sang 20 fois plus vite que s’il avait été ingéré avec des aliments « mous »[55].

Or le maïs ou le blé dur sont utilisés pour l’égrainage ou recherché par les oies et grues qui s’intoxiquent ainsi dans les champs chassés, ou situés autour des marais chassés ou de ball-trap. Des Bernaches sont ainsi massivement mortes de saturnisme aigu au Canada, dans les champs de maïs et de blé d'automne du Colorado (Szymczak et Adrian, 1978). De même qu’en Grande-Bretagne des oies à bec court et des oies cendrées parfois plus touchées sur des sites de ball-trap en régions agricoles que dans les marais réputés à haut risque (Mudge, 1983). À Oak Hammock (Manitoba), tirer dans les marais était interdit, mais permis dans les champs périphériques. Des Bernaches du Canada qui subsistaient dans les marais mouraient de saturnisme aigu après s'être nourries dans ces champs (Hochbaum, 1993) (la culture sans labour ne favorise pas l’enfouissement des plombs).

Le plomb de chasse contamine la chaîne alimentaire, même dans des régions reculées comme en Alaska[56] et peut affecter l'Homme[57]. Ceci est clairement démontré par le traçage isotopique du plomb, notamment chez les inuits[58]. Les sites de ball-trap sont également très concernés[59].

Des substituts moins toxiques ou réputés non-toxiques existent. La grenaille d’acier semble la solution idéale du point de vue environnemental, testée depuis les années 1970 aux États-Unis après reconnaissance par les autorités gouvernementales de problèmes de saturnismes chez les canards ingérant de la grenaille de plomb sur les lieux de chasse[60]. Le , le conseil national de la chasse et de la faune sauvage a souhaité que la France prenne des mesures concrètes pour tenir ses engagements imminents de l'Accord sur la conservation des oiseaux d'eau migrateurs d'Afrique-Eurasie (interdiction du plomb dans les zones humides pour l’an 2000 au plus tard).

Le plomb n’étant pas biodégradable, la grenaille se délite ou s’oxyde ou est peu à peu érodée ou enfouie, mais reste accessible ou biodisponible des décennies voire des siècles ou des millénaires[54]. Aux États-Unis, une étude a prouvé que la mortalité par saturnisme restait très élevée, même 40 ans après l'interdiction de chasse, sur une zone humide pourtant devenue réserve naturelle[61].

Dans les zones humides très chassées (ex. : Camargue[62],[63] où dès 1960, Hoffmann identifie le saturnisme comme « fléau de la sauvagine en Camargue »[64], ou Lac de Grand-Lieu selon une publication de chercheurs de l'école nationale vétérinaire de Nantes dans une revue de l'Office national de la chasse et de la faune sauvage[65] par exemple où une étude faite de 1987 à 1990 sur la contamination du milieu par le plomb, sur deux zones chassées, l'une vaseuse et l'autre argileuse, via l'échantillonnage de 2 500 cm3 de sol (« filtrés pour ne retenir que des particules identiques à celles du grit consommé par les canards » ; 70 % des particules étaient des plombs en terrain vaseux (pour 7 prélèvements de sol faits en )[65] et 0,03 à 0,06 % en terrain argileux (pour 20 prélèvements faits en et 16 en [65]) et plus encore dans les zones humides et acides, la biodisponibilité et la bioconcentration peuvent être très aggravées.

Dans les années 1980 on montre que via la prédation, à partir des zones humides chassées, toute la chaîne alimentaire est concernée[66],[54]. Exceptionnellement, même les plantes pourtant peu sensibles au plomb ne poussent plus ou presque plus…

Enjeux écologiques et sanitaires : Outre que les consommateurs de gibiers à risque (ex. : oiseaux d’eau, bécasse, sanglier) peuvent être victimes d’un saturnisme chronique induit[67], ces intoxications tuent des millions d’oiseaux[54], alors que des alternatives existent depuis longtemps[68] (la grenaille d’acier avait même précédé la grenaille de plomb). Cette forme de saturnisme a aussi des impacts fonctionnels sur les équilibres écologiques, encore mal compris, incluant les aspects prédateurs/proies[54].

Munitions militaires

Le gestionnaire de risque distingue les problèmes posés par les toxiques déjà émis dans l'environnement par le tir de munitions et celui des toxiques encore présent dans des munitions non-explosées ; à titre d'exemple, en France, selon les spécialistes français du déminage interrogé sur le déminage par une commission d'élus présidée par M. Jacques LARCHÉ, Sénateur :

  • 1/4 du milliard d'obus tiré pendant la Première guerre mondiale et 1/10e des obus tirés durant la Seconde guerre mondiale n'ont pas explosé pendant ces conflits ;
  • depuis 1945 (déminage organisé), plus de 660 000 bombes ont été dégagées, ainsi que 13,5 millions de mines et 24 millions d'obus ou autres explosifs ;
  • la dangerosité des munitions ne s'atténue pas avec le temps, au contraire. En 56 ans, 617 démineurs sont morts en service.

De même les démineurs distinguent la toxicité des armes chimiques (intentionnellement hautement toxiques) et celle des munitions dites « conventionnelles » qui contiennent des toxiques fonctionnels, en moindre quantité.

Munitions chimiques

Pour les obus non explosés trouvés après 1918, les démineurs redoutent toujours une fuite des gaz de combat qu'elles peuvent contenir.
Ces produits sont encore actifs dans la plupart des cas, même près de 100 ans après l'armistice de 1918 (fin 1918, 1/3 environ des obus qui sortaient des chaînes de fabrication étaient des munitions chimiques !). Les toxiques présents dans ces obus sont surtout les « Clark I » (chlorure de diphénylarsine) et « Clark II » (cyanure de diphénylarsine) que les démineurs trouvent dans les obus dispersés dans les sols agricoles, urbains et forestiers, notamment dans les obus allemands « à croix bleue ». Les Français ont inventé et utilisé la vincennite (mélange de trichlorure d'arsenic, tétrachlorure d'étain, trichlorométhane (chloroforme) et d’acide cyanhydrique.

Toujours durant la Première Guerre mondiale, des composés organiques halogénés ont été utilisés comme toxiques de combats : ce sont par exemple le bromacétone, le sulfure d'éthyle dichloré (dit ypérite) et le trichloronitrométhane (ou chloropicrine). Des composés chimiques chlorés étaient ajoutés dans les munitions dont le chlorobenzène, tétrachlorure de carbone ; ils sont également toxiques[69],[70].Hanslian Rudolf, Der chemische Krieg. Berlin, Mittler, 1927, p. 411). La plupart de ces produits sont toxiques à faible, voire à très faible dose[71].

De nombreux autres toxiques (neurotoxiques notamment) ont été développés ensuite, mais ils semblent n'avoir été utilisés que très rarement. Certaines de ces munitions peuvent aussi avoir été jetées dans l'environnement.
Le un rapport d'expertise avait alerté sur l'« état de dégradation extrême » d'un dépôt d'obus chimiques à Vimy avec, malgré les précautions prises, le « danger d'une explosion imminente » et de dispersion de gaz toxique. 12 500 habitants ont été évacués le , pour le transfert sécurisé de 55 t de munitions chimiques vers le camp de Suippes (Marne). 560 habitants du Châtelet-sur-Retourne (Ardennes) ont été déplacés le pour une autre opération de déminage (9 000 obus de 14-18 découverts en janvier 2001 lors de la construction d'un lotissement, transférées vers le dépôt de Laon-Couvron (Aisne).

Ces problèmes ont motivé une proposition de résolution (no 331, 2000-2001), tendant à la création d'une commission d'enquête relative à la présence sur le territoire national de dépôts de munitions datant des deux guerres mondiales, aux conditions de stockage de ces munitions et à leur destruction (présentée par MM. Jacques Machet, Philippe Arnaud, Jacques Baudot et Rémi Herment, sénateurs), et il existe au sénat un groupe d'études sur la sécurité et la défense civile.

Munitions dites conventionnelles

Elles sont également sources de risque de pollution (chronique ou aiguë). À titre d'exemple :

  • chaque obus muni de sa douille contient deux amorces contenant chacune deux grammes de fulminate de mercure, soit un gramme de mercure toxique pur) ;
  • tous les explosifs nitro-aromatiques (ex. : 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), hexahydro-1,3, 5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX), octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5-tetrazocine (HMX) ou encore N-methyl-N,2,4,6-tetranitroaniline (tetryl)) présentent une toxicité pour l'homme et/ou l'environnement ; ils laissent des résidus toxiques plus ou moins persistants qui contamineront l'environnement après leur détonation[72],[73]. (C'est un fait utilisé par les enquêteurs pour identifier les explosifs et leur provenance après un tir ou une explosion). Le nitrotoluène, le nitrobenzène et le nitrophénol, et moindrement le nitroanisol et de nitronaphtaline ont été utilisés dès la Première Guerre mondiale ;
  • l'explosif le plus commun en 1914-1918 était l'acide picrique qui est toxique. L'enveloppe (chemise) des munitions et en particulier des obus est très robuste, mais non éternelle. L'oxydation des obus non explosés entraîne la formation de picrates très instables (explosif) qui rendent ces obus de plus en plus dangereux avec le temps ;
  • les douilles étaient quant à elles remplies de nitrates (qui sans être toxique lorsque présent à faible dose, pose à des doses plus importantes de graves problèmes environnementaux dont eutrophisation voire dystrophisation des milieux) ;
  • le cuivre, le cadmium, le zinc, le plomb, l'arsenic et l'antimoine[35] étaient des composants ou contenus classiques des munitions conventionnelles. Beaucoup d’obus allemands de la période 14-18 contenaient un fumigène à base d’arsenic pour permettre aux artilleurs de mieux repérer le point d’impact de l'obus et régler leur tir. L'arsine a été très utilisée dans les obus chimiques et la destruction d'armes chimiques non utilisées ou non-explosées après les opérations de désobusage a été source de pollutions durables[74]. Ces métalloïdes et métaux sont des polluants majeurs aux doses où ils sont présents dans ces munitions. De plus la toxicité de ces produits est synergiquement exacerbée. Le mercure perdu ou utilisé par les amorces de munitions militaires est surtout lié à la période 14-18 et 39-45 en Europe, dont en Allemagne, Belgique et France (surtout dans la Zone rouge (séquelles de guerre) pour la France) et localement dans les autres pays en conflit, y compris sous la mer en Baltique est un métal volatile qui a pu se diluer plus tôt que les autres dans l'environnement. Sous forme de fulminate dans les amorces, il peut cependant persister plus longtemps.

Divers pays dont le Viêt Nam, le Laos et des pays du Moyen-Orient ont souffert et souffrent encore de graves séquelles de guerre plus récentes, liées aux munitions non explosées, ou aux munitions immergées.

Toxicité des composants d'une munition
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Exemples de composés toxiques utilisés dans les armes chimiques
Nom communNom chimiqueSolubilité dans l'eau
(en gramme/litre)
(+/- selon température, salinité, agitation)		Commentaire
Bertholite
Chlore		Chlore (no CAS : 598-31-2) ?Corrosif, irritant pulmonaire, utilisé dès 1915
BromoacétoneBromoacétone (no CAS : 598-31-2)Assez peu soluble dans l'eauGaz lacrymogène, toxique
Bromure de xylyle ou
T-Stoff		Bromure de xylyle, Bromure de méthylbenzyle
(C8H9Br)
Cet organobromé a 3 isomères désignées collectivement
par le no CAS 35884-77-6		 ?Gaz lacrymogène et toxique utilisé dès 1914, il sera l'un des composants des « obus à croix blanche » allemands (Weisskreuz). le T-Stoff et utilisé comme gaz de combat notamment dans des obus sur le front russe, où il fit 9 000 morts[75]. Il sera ensuite aussi un composant de carburant pour avions-fusées.
Adamsite (arme chimique)
Agent DM,
Sternite		Diphenylaminechlorarsine, 10-chloro-5,10-dihydrophenarsazine
no CAS : 578-94-9		Presque insolubleSynthétisé en 1915, utilisé durant la première guerre mondiale
CA [BBC]Bromobenzyl Cyanide (no CAS : 5798-79-8)Presque insoluble
CAPα-Chloroacétophénone (no CAS : 532-27-4)< 1
ChloropicrineTrichloronitrométhaneMoyennement soluble : 1 620 mg·l-1 à 5 000 mg·l-1 à 22 °C,
stable (pas d'Hydrolyse) à pH 7		Également utilisé pour « gazer » des animaux dits « nuisibles » dans leur terrier
CKChlorure cyanurique (no CAS : 506-77-4)Soluble dans l'eau (60 à 70, voire 158 selon les sources)
Chlorure d'étain(IV)Tétrachlorure d'étain,
Chlorure stannique no CAS : 598-31-2		Soluble dans l'eau froide
Clark Ichlorodiphénylarsine (no CAS : 712-48-1)2
Clark IIDiphénylcyanoarsine (no CAS : 23525-22-6)2
ZyKlon-B
(Cyclon-B)		Cyanure d'hydrogène (Hydrogen Cyanide) (no CAS : 74-90-8)Miscible (1500)
Diphosgène
(ou « Agent DP »)		Trichlorométhyl chloroformate no CAS : 503-38-8Presque insolubleCe produit a remplacé le diphosgène
Éthyl 2-Bromoacétate no CAS : 105-36-2 ?Lacrymogène, d'abord utilisé par la police française en 1912, puis comme composant des obus à croix blanche (Weisskreuz)
HN-22,2'-Dichloro-Nméthyldiéthylamine (no CAS : 51-75-2)Modérément soluble (12)
HN-3Tris(2-chloroéthyl)amine
N(CH2CH2Cl)3 (no CAS : 555-77-1)		Insoluble (0.16)Cytotoxique, vésicant
KSK [SK]Ethyl Iodoacétate
[623-48-3]		Insoluble
Lewisite 1
[Agent L] 1		2-Chlorovinyl dichlorarsine
(2-chlorovinyldichlorarsine) (no CAS : 541-25-3)
Lewisite 1 : 2-Chlorovinyldichlorarsine (2-chloroethenyl) (arsinous dichloride pour les anglophones) (no CAS : 541-25-3)		Quasi-insoluble (0.51), mais un peu plus que l'YpériteVésicant, cytotoxique, utilisé lors de la Première Guerre mondiale et de la guerre sino-japonaise
Lewisite 2
[Agent L] 2		Lewisite 2 : Bis(2-chlorovinyl)chlorarsine (bis (2-chlorovinylarsonous) chloride pour les anglophones) (no CAS 40334-69-8)Quasi-insoluble (0.51), mais un peu plus que l'YpériteVésicant, cytotoxique, utilisé lors de la Première Guerre mondiale et de la guerre sino-japonaise
Lewisite 3
[Agent L] 3		Lewisite 3 : Tris(2-chlorovinyl)arsine. (tris(2-chlorovinyl)arsine pour les anglophones) (no CAS 40334-70-1)Quasi-insoluble (0.51), mais un peu plus que l'YpériteVésicant, cytotoxique, utilisé lors de la Première Guerre mondiale et de la guerre sino-japonaise
Gaz moutarde
Ypérite		Bis-(dichloroéthyl)-sulphide (no CAS : 505-60-2)Très peu soluble dans l'eau, car forme une croûte protectrice
(0 à 0.07, mais jusqu'à 0,8 selon les sources)		Vésicant, cytotoxique, utilisé lors de la Première Guerre mondiale
Gaz Moutarde T
[O-Mustard]		Bis(2-chloroethylthioethyl)ether (no CAS : 63918-89-8) ?Vésicant, cytotoxique, utilisé lors de la Première Guerre mondiale
N-Mustard
[N-Lost, HN-1]		N-ethyl-2,2-dichlorodiethylamine (no CAS : 538-07-8)Presque insoluble
PhosgèneDichlorure de méthanoyle,
Oxychlorure de carbone ou
dichlorure de carbonyle
no CAS : 75-44-5
COCl2		Très soluble dans l'eau avec laquelle il réagit (9)Agent suffocant utilisé dès la première guerre mondiale
Sarin
[Agent GB]		(RS)-O-isopropyl méthylphosphonofluoridate ou
O-Isopropyl Méthylphosphonofluoridate
no CAS : 107-44-8		Miscible à l'eauViolemment neurotoxique (0,01 ppm peut être fatal).
Cyclosarin
[Agent GF]		cyclohexyl méthylphosphonofluoridate ?Violemment neurotoxique
Soman
[Agent GD]		méthylfluorophosphonate de pinacolyle (IUPAC)
no CAS : 96-64-0		Données variant selon les sources :
15 à 34 ou moins de 21		Hautement neurotoxique (deux fois plus que le Sarin, mais moins que le cyclosarin
Tabun
[Agent GA]		éthyl N, Ndimethylphosphoramidocyanidate
no CAS : 77-81-6		Miscible dans l'eau
(72 à 120, selon les sources)
Ypérite d'hiverbis-(dichloroethyl)-sulphide [63 %] and 2-chlorovinyl dichlorarsine [37 %] (no CAS : 505-60-2 et 541-25-3) ?produit conçu pour être efficace dans le froid (moins soluble que l'Ypérite)

Exemples d'agents toxiques ou écotoxiques de type explosif ou agent propulsif (utilisés dans les douilles, amorces, canons de marine, fusées…)
Nom communNom chimiqueSolubilité dans l'eau
(en gramme/litre)
(+/- selon température, salinité, agitation)
Commentaire
Fulminate de mercureFulminate de mercure
[CAS:628-86-4]		Très peu soluble (souvent mélangé à une cire)
Amatol2,4,6-Trinitrophénol + Nitrate d'ammonium
[CAS:8006-19-7] ; [CAS:88-89-1] et [CAS:6484-52-2]		Complètement soluble (14)Eutrophisant
CorditePropulsif qui a connu de nombreuses formulations,
à base de Nitrocellulose ; Nitroglycérine; nitroguanidine		Peu soluble (souvent mélangé à une cire)Eutrophisant à long terme
HMXOctahydro-1,3,5,7-Tetranitro-1,3,5,7-Tetrazocine
[CAS: 2691-41-0]		Quasi-insoluble
LydditeAcide picrique
2,4,6-Trinitrophénol
[CAS:88-89-1]		Lentement soluble (14)
PETNTétranitrate de pentaérythritol
(Pentaérythritol tétranitrate)
[CAS:78-11-5]		Faiblement soluble (<1)
RDX
cyclonite
hexogène		Cyclotriméthylènetrinitramine
Hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine
[CAS:121-82-4]		InsolubleExplosif militaire parmi les plus puissants
Shellite70 % 2,4,6-Trinitrophénol + 30 % 2,4-Dinitrophénol
[CAS:88-89-1] et [CAS:51-28-5]		Soluble (2,8 à 14 selon les sources)Le dinitrophénol (dont existent 6 isomères) est toxique et écotoxique. (C'est un découplant de la chaîne respiratoire mitochondriale)
Tetryl2,4,6-Trinitrophénylméthyl nitramine
[CAS:479-45-8]		Très peu soluble (0.2)
TNB1,3,5-Trinitrobenzene
[CAS:99-35-4]		Peu soluble (0,35)
TNT2,4,6-Trinitrotoluène
[CAS:118-96-7]		Très peu soluble (0,1)

Munition de tir sportif, et d'entraînement en salle

La récupération des projectiles est aisée en salle (balles et/ou diabolos de carabine ou pistolet à air comprimé), mais parfois plus délicate lorsque le projectile se pulvérise sur une surface dure (tirs sur cibles métalliques) ou en extérieur. Par ailleurs, les ogives semi-blindées comportent à leur base une surface non protégée qui, sous l'influence de la chaleur et de la pression de l'explosion de la charge propulsive tend à se vaporiser ou à disperser de fines particules de plomb et d'autres substances toxiques. Enfin la fumée de tir est dans tous les cas toxique. D'où la nécessité impérative d'un nettoyage efficace et régulier des salles de tir.

Des risques existent donc pour la santé. Ils peuvent être atténués par un usage généralisé de munitions alternatives. Les systèmes de ventilation forcée à flux laminaire sont efficaces pour protéger le tireur, mais que deviennent les vapeurs nocives généralement non filtrées et envoyées à l’extérieur ? Aux États-Unis, l'USEPA et la National Rifle Association préconisent la récupération et le recyclage du plomb dans les centres de tir (Sever, 1993). La fonte du plomb pour recyclage n’est cependant pas sans risque, ni sans produire des déchets toxiques.

Munitions de chasse

Munitions à balles

Elles semblaient poser moins de problème à court et moyen terme car on pensait qu'elles n’intoxiquaient « que » de gros animaux, nécrophages (dont certains rapaces tels que les vautours et condors) mais des études plus récentes ont montré qu'à l'impact de nombreuses balles se fragmentent et libèrent des particules et petits fragments de plomb bien plus contaminants que les gros morceaux les plus visibles[76],[77].

Cartouches à grenaille de plomb

Elles sont responsables d'un grand nombre de cas de saturnisme aviaire, d’abord cité et étudié au Canada et aux États-Unis (dès le début du XXe siècle), puis très tardivement étudié en Europe où pourtant le plomb est utilisé en quantité plus importantes et depuis longtemps. Comme l'a montré D. Pain, les oiseaux empoisonnés se cachent soigneusement pour mourir, échappant ainsi aux observateurs, mais une expérience consistant à comparer (en Californie ; sur une réserve de 4 300 ha (39° 29′ N, 122° 20′ O) des canards dits « sentinelles » enfermés dans un enclos construit dans une zone autrefois chassées (puis transformée en réserve naturelle) à des canards « témoins » également enfermés mais dans un enclos construit à proximité a montré que les canards sentinelles contenaient près de deux fois plus de plomb que les autres[78].

Quantités

Selon un document de consensus scientifique de 2013, puis un document semblable, mais pour l'Europe[79], les munitions de chasse à base de plomb « sont probablement devenues la source de plomb la plus importante, largement non réglementée, sciemment déversée dans l'environnement aux États-Unis [et en Europe](…) La production de munitions à base de plomb est la seconde plus importante source de consommation annuelle de plomb aux États-Unis, représentant plus de 60 000 tonnes de plomb en 2012, après la consommation de plomb dans la fabrication des accumulateurs »[80].

Une cartouche moyenne contient 200 à 300 billes de plomb soit 30 à 35 g de plomb toxique (sachant que pour abattre un seul oiseau, il faut tirer 3 à 6 cartouches selon les sources).

Si chaque chasseur français (il y en a environ 1,7 million) n’utilisait qu’une seule cartouche de 32 g chaque année, il y aurait déjà 54,5 tonnes de plomb dispersées dans l'Environnement, soit 545 tonnes en 10 ans ! On estimait dans les années 1990 qu’en France, 250 millions de cartouches étaient tirées annuellement ;

  1. 3/4 pour la chasse (~6 500 t/an de plomb)
  2. 1/4 pour le ball-trap (plus de 2 000 t/an)

Tendance

En 1987, environ 405 millions de cartouches auraient été tirées (soit 12 960 t de plomb épandu en France métropolitaine en un an, à raison de 32 g/cartouche. En 1999, l'estimation était d'environ 250 millions de cartouches/an (8 000 t/an). Les émissions annuelles de plomb diminuent donc, mais il y a aggravation par accumulation ; le plomb émis chaque année devant être ajouté à celui des années précédentes, qui n’a pas disparu (le plomb n’est pas biodégradable).

Dans les dunes, sur l’estran ou dans les torrents, les plombs sont parfois rapidement érodés.

En Camargue, une étude a permis de montrer une augmentation de + 35 % du taux d'ingestion de 1965 à 1980 chez le canard Pilet (Anas acuta). Plus on a attendu pour supprimer le plomb, plus il était disponible, plus les intoxications ont pu être graves et nombreuses. Les munitions au plomb ont été interdites en France à partir de 2006 dans les zones humides.

Les oiseaux sont d’autant plus contaminés, que les plombs sont les plus nombreux, précisément là où ces oiseaux viennent s'alimenter, aux endroits les plus recherchés par les chasseurs d’oiseaux d’eau (200 000 à 300 000 en France vers l'an 2000). Autour des huttes, mares et étangs artificiels conçus pour attirer les oiseaux d’eau, on a trouvé jusqu'à 20 plombs no 4 dans le gésier d’un canard colvert (6 auraient suffi à le tuer).

À titre d’exemple, le cygne trompette a subi des mortalités massives dans le sud-ouest de la Colombie-Britannique - depuis 1925 ; ce sont 29 cygnes trompettes intoxiqués par le plomb qui ont été collectés en 1992, dans le lac Judson, en Colombie-Britannique. Le saturnisme par ingestion de grenaille de plomb reste la première cause de mortalité des cygnes trompettes et des cygnes siffleurs sauvages dans l'État de Washington (= 29 % de la mortalité constatée). Au moins 10 000 cygnes appartenant à 6 espèces auraient été déclarés morts de saturnisme dans 14 pays. Certains se sont demandé s’il pourrait y avoir un lien avec l’hypersensibilité apparente du cygne et du canard à la grippe aviaire en Europe, mais un éventuel lien ne semble pas avoir été étudié.

Au Canada : 1,2 à 6 millions d’oiseaux d’eau absorbaient des plombs (grenaille, voire plomb de pêche) chaque année avant interdiction ou restriction du plomb.

Entre 240 000 et 1,2 million d'oiseaux en mouraient chaque année estimait le gouvernement canadien.

On ignore quand les plombs existants seront indisponibles pour les oiseaux. (cf. vitesse d’enfouissement, bioturbation, montée des océans, etc.)

La situation était jugée « catastrophique » pour les oiseaux d’eau dès les années 1970 (U.S. Fish Wildl. Serv.)
La Réserve de Rice Lake (Illinois) a vu 1 500 oiseaux morts de saturnisme au printemps 1972. 75 % des Aythya affinis (canard plongeur) étudiés avaient au moins un plomb visible dans le gésier.

Mortalités souvent discrètes, parfois inattendues

Au Canada, l’hiver 1974–1975 l’inondation accidentelle d’un ancien ball-trap utilisé par les officiers de l’aviation royale canadienne durant la 2de guerre mondiale a brutalement tué par saturnisme aigu des centaines de canards et d'oies morts après y avoir picoré des billes de plomb. La dépollution du site a coûté plusieurs milliers de dollars américains.

Près de Montréal, ce sont des centaines de colverts, canards noirs, bernaches du Canada et cygnes siffleurs qui se sont empoisonnés pour les mêmes raisons. Des mortalités massives d’oiseaux domestiques ont été observées sous des retombées de ball-trap et par l’ONC dans un cas à la suite de retombées de « pluies de plomb » sur un élevage, émises par des chasseurs postés sur un pylône de chasse à la tourterelle, tirant dans la direction de cet élevage.

Ailleurs des poules, canards, oies, moutons ou des vaches ont ponctuellement été signalées mortes d’intoxication aigüe pour ces raisons en France, aux États-Unis, en Irlande.

Des cas de saturnisme létal et sublétal par ingestion de végétaux ensilés (acide) et/ou ayant poussé sur zone chassée ou sous un ball-trap ont également été signalés.

Par exemple, plusieurs milliers de billes de plomb se sont retrouvées dans la panse de vaches au Nord de la France, billes avalées via du maïs fourrager ayant poussé près d’un site de ball-trap.[réf. nécessaire][Interprétation personnelle ?]

De la luzerne (ensilée et acidifiée) reste contaminée et toxique, même après retrait des grenailles si ces dernières sont restées en contact avec la luzerne durant plusieurs semaines[réf. nécessaire].

Contamination de la pyramide alimentaire

Aux États-Unis et en France, des études montrent respectivement que des gypaètes et des busards des roseaux étaient mortellement ou gravement contaminés (100 % des rapaces analysés gravement touchés pour la Camargue et le marais poitevin !)[réf. nécessaire]. C’est d’ailleurs pour protéger le pygargue à tête blanche, emblème national du pays, que le plomb a été interdit aux États-Unis.

Contrairement à une idée reçue, bien d’autres espèces que les canards ou les cygnes sont touchées. Tous les oiseaux souffrent ou meurent de saturnisme s'ils avalent des plombs. Ainsi aux États-Unis une étude faite dans trois États a montré que 1 % à 6,5 % des tourterelles échantillonnées avaient des plombs dans le gésier ou de taux excessifs de plomb dans leurs tissus.

Et un saturnisme primaire a notamment été confirmé pour :

Danger pour la santé humaine

Selon un document de consensus scientifique de 2013, basé sur « les meilleures données scientifiques disponibles »[80], le tir de munitions à base de plomb et l'accumulation de grenaille de plomb dans l'environnement posent des risques importants pour la santé humaine et des animaux sauvages, car :

  1. ) l'abandon de millions de balles et de grenaille de plomb dans la nature augmente considérablement les niveaux de plomb dans l'environnement[81], « en particulier dans les zones où l'activité de tir se concentre »[82] ;
  2. ) « l'utilisation de ces munitions présente aussi des risques d'exposition élevée au plomb pour leurs utilisateurs »[83] ;
  3. ) « Les balles à base de plomb utilisées pour tuer des animaux sauvages peuvent se fragmenter en centaines de petits morceaux, une grande proportion étant suffisamment petite pour être facilement ingérée par les animaux nécrophages ou incorporée dans la viande transformée pour la consommation humaine »[76],[77],[84] ;
  4. ) « Ces munitions à base de plomb sont une source importante d'exposition au plomb chez les humains qui mangent du gibier sauvage »[85],[86] ; Les chasseurs consommant ce gibier ont souvent des grenailles ou fragments de plomb dans leur tractus gastro-intestinal[87],[88].
    Plusieurs pays européens dont l'Allemagne (2011)[89], l'Espagne (2012)[90], le Royaume-Uni (2012)[91] et la Finlande (2013)[92] ont formulé des avis officiels sur les risques qu'il y a à consommer fréquemment du gibier tiré avec des munitions au plomb, en particulier pour les jeunes enfants, les femmes enceintes ou les femmes souhaitant avoir des enfants.

Le plomb de munitions encore présent dans la viande est un danger pour la santé des consommateurs : chauffé, le plomb se diffuse plus facilement dans la chair cuite (plus encore en présence d'acide tel que vinaigre, citron, orange) et est absorbé plus facilement par le tube digestif[93][réf. à confirmer].

Plombs incrustés

Un autre problème est que de nombreux oiseaux ne sont que blessés à la chasse ; ils s’enfuient avec des plombs incrustés dans leur chair. 20 à 30 % des individus apparemment sains d'oiseaux d’eau échantillonnés dans de nombreux endroits en Amérique du Nord étaient porteurs d'un ou de plusieurs plombs incrustés. Même chez des espèces protégées et difficiles à confondre avec des espèces chassables (jusqu’à 15 % des cygnes d'une population protégée de cygnes trompettes !). Il a été plus récemment démontré que des vautours et condors s’intoxiquent par ingestion de billes de plomb présentes dans la chair des cadavres qu’ils consomment ou en consommant la chair enrichie en plomb autour des blessures par balles qui ont tué des animaux qu'ils consomment. Le condor de Californie, second plus grand oiseau du monde est menacé de disparition (Janssen et al., 1986) et le saturnisme induit par la chasse semble -avec les collisions avec des véhicules ou lignes électriques - rester sa 1re cause de mortalité (chez l'adulte, les jeunes étant artificiellement nourris).

Les canards plongeurs se nourrissent dans les sédiments là où les plombs s'accumulent. Ils sont, comme on peut s'y attendre, plus vulnérables ; 2 à 3 fois plus fréquemment porteurs de grenaille dans le gésier que les autres ; l’ingestion de billes de plomb est ainsi 2,13 fois plus fréquente chez le morillon à collier que pour la moyenne des canards de surface (10,9 % contre 5,1 %), avec une concentration osseuse 2,8 fois plus élevée (48 % contre 17 %).

Sur le seul lac de Grand-Lieu (avant 1980 et la mise en réserve), 3 à 4 tonnes de plomb étaient tirées chaque année (avant mise en réserve). Plus de 37 % des fuligules milouins et plus de 13 % des colverts se sont avérés touchés par des problèmes graves de saturnisme. En France, la Camargue, l’estuaire de la Seine et de nombreuses zones humides, y compris classées en réserve naturelle (Oye-Plage par exemple) sont touchées.

Le cas du ball-trap

Le risque est aggravé en zones humides et/ou acides et accru à proximité des zones humides, forêts, landes, champs, élevages en plein air ou en enclos, pâturages, zones de cultures d’ensilage ou de fourrage, mais les sites très utilisés par le ball-trap sont tous gravement pollués, bien au-delà des normes en général. Par exemple, on a mesuré[Qui ?] 215 millions de plombs/ha dans un cas.

Les « règlements » nationaux, et le règlement olympique imposent encore le plomb pour le tir et le ball-trap. L'Union internationale de tir et le Comité international olympique considéraient en 1994 que le tir sur cibles ne contribuait pas de façon sensible au problème de l'accumulation de grenailles de plomb dans l'environnement (Thomas, 1994).

En 2008 en Suisse, la plupart des clubs Ball-Trap utilisent des cartouches photodégradables et des pellets en acier (Bernard, 2007).

Le cas du tir à air comprimé

Dans ce cas les problèmes sont liés à l'utilisation de diabolos en plomb. Ils peuvent être récupérés et recyclés dans une filière appropriée et légale (la fonte artisanale du plomb expose ceux qui la pratiquent au saturnisme), mais c'est rarement le cas, hors des stands de tir. Le tir à air comprimé en extérieur est cause de dispersion de plomb dans l'environnement susceptible de poser problème à terme, même si la taille de ces plombs les exposent moins à être mangés par des oiseaux.

En particulier les plombs fichés dans l'écorce et le troncs des arbres peuvent poser des problèmes différés de pollution (ex. : combustion ou usinage du bois, qui seront source de vapeur de plomb).

Responsabilités

Elle est largement partagée (du fabricant à l'utilisateur en passant par le législateur), transfrontalière (une partie des migrateurs migrent avec du plomb ingéré et/ou accumulé), et pour ce qui concerne les contaminants non biodégradables ou les polluants organiques persistants (POPs), elle est aussi transgénérationnelle (elle concerne les générations futures).

De nombreuses alternatives existent aux composés les plus toxiques. Certains pays (Amérique du Nord, Europe du Nord) les ont rendues plus ou moins obligatoires.

Dans les pays en développement, la question semble rarement évoquée.

Pistes solutions, expérimentations

Concernant les munitions de chasse

Il y a un consensus scientifique sur le fait que tant pour des raisons de protection des écosystèmes, de la ressource en gibier que de santé publique le plomb doit être supprimé de toutes les munitions[94].

Depuis 2011, l'OMS considère qu'il n'y a pas de doses de plomb qui puisse être ingérée sans risque[95],[96] ; les vendeurs et exportateurs de viande contenant des restes de plomb prennent donc une responsabilité en mettant sur le marché des viandes contaminées par des résidus et fragments de balle ou grenaille de plomb. (À titre d'exemple : vers 2015, la Nouvelle-Zélande exportait pour leur viande plus d'un million d'animaux sauvages par an, très souvent tués par des balles de plomb[97].

Munitions dites « alternatives » au plomb. Elles existent depuis plusieurs décennies[98], y compris pour le grand gibier[99],[100],[101] et sont même parfois même plus performantes que le plomb. Mais bien que disponibles dans une large gamme de calibres et vendues par au moins 30 marques américaines et 13 marques majeures en Europe (en 2015)[102] (y compris pour des modèles rares et récents d'armes) elles ne sont en 2015 que très peu utilisées, pour des raisons de perception de disponibilité, de coûts, d'efficacité/précision, d'autres formes de toxicité et d'encrassement du fusil. Selon les études récentes, en Europe, les coûts et efficacités sont maintenant similaires. Les craintes de perceptions et de précision réduite, et d'encrassement du fusil doivent être vérifiées par l'industrie et les organisations de chasseurs (et si elles sont fondées donner lieu à des solutions)[101]. Il existe des balles sans plomb à fragmentation, qui laisseront des fragments dans la viande (mais ces fragments seront non-toxiques ou bien moins toxiques que le plomb).

Les bénéfices environnementaux des alternatives au plomb sont prouvés : Par exemple pour protéger le Condor de Californie au bord de l'extinction (et dont la première cause de mortalité dans les années 1980 était le saturnisme aviaire), l’État de Californie a interdit en 2008 l'utilisation de munitions au plomb pour la plupart des actions de chasse effectuées dans les territoires fréquentés par cet oiseau[103].

Une étude a ensuite évalué l'efficacité de cette interdiction, en mesurant sur le même territoire la plombémie chez deux espèces sentinelles d'oiseaux, l'aigle doré (Aquila chrysaetos) et le vautour Cathartes aura un an après la mise en œuvre de l'interdiction[103]… et en comparant ce taux de plomb à ce qu'il était avant l'interdiction : La plombémie de ces oiseaux a « considérablement diminué après l'interdiction[103]. Ces résultats fournissent des preuves que le fait que les chasseurs se conforment aux règlements sur les munitions sans plomb suffit à réduire l'exposition au plomb chez les oiseaux prédateurs et nécrophages sur ces sites d'étude »[103].

En 2017 hormis en Californie où il est stipulé qu'une balle dite sans plomb (doit en contenir moins de 1 % en masse[104] il n'existe pas encore de norme nationale ou internationale définissant des critères clairs de non-toxicité pour les substituts de balles au plomb.

Pour les grenailles sans plomb un processus d'étude de la toxicité éventuelle des alternatives a été mis en place aux États-Unis à la fin des années 1990 (par le US Fish and Wildlife Service), uniquement pour les substituts aux grenailles de plomb utilisés pour la chasse au gibier d'eau[105].

Le cuivre est phytotoxique à faible dose pour les algues, et mortel pour divers microorganismes et de nombreux invertébrés aquatiques (c'est pour cela qu'il est utilisé dans les antifoulings et la bouillie bordelaise ; et le vert-de-gris semble toxique pour tous les organismes). Selon le études publiées de 2008 à 2015, sous forme de granulés de cuivre métallique (non oxydés) ingérés par des oiseaux ou mammifères, il ne se montre cependant pas toxique, y compris pour l'homme qui en ingère des fragments [106],[107],[108],[109].

Selon Paulsen et al. en 2015 les doses de métaux libérés par la fragmentation des balles sans plomb dans des conditions simulées de stockage de la viande et d'ingestion humaine sont (pour les tests faits sur le cuivre, le fer, le zinc, l'étain et l'aluminium) moindres que les apports maximaux quotidiens recommandés pour les humains, et inférieures aux limites fixées par les grandes agences sanitaires[110]. Les auteurs signalent toutefois qu'une marque de balle vendue comme sans-plomb (Bionic Black, produite par la société RWS), contenait quand même 1,9 % de plomb en masse[110].

Risques organoleptiques. La chair d'animaux, les restes de sang et de lymphe contiennent de nombreux composés dont des enzymes et acides naturels qui restent actifs ou évoluent après la mort. Ils interagissent chimiquement avec les fragments, nanoparticules et particules métalliques dispersées par les munitions dans la chair. Certains métaux (alternatifs au plomb) ainsi libérés dans la viande pourraient modifier sa qualité organoleptique et/ou poser d'autres problèmes de toxicité ou poser des problèmes d'hygiène de conservation. Au moins deux études ont porté sur cette question. Elles n'ont pas identifié de risques particuliers :

  • Dans le cas de projectiles en cuivre, des craintes existaient quant au risque qu'elles puissent contribuer à une modification du goût de la viande en oxydant les graisses. Une expérience a consisté d’ajouter de la poudre de cuivre (jusqu'à 28 mg/kg) dans des viandes hachées de porc et bœuf. L'indice de peroxyde (indice de rancissement) a augmenté après le chauffage à sec (et durant le stockage ultérieur), mais aux doses les plus élevées, l'oxydation des graisses a été retardée (de la même manière qu'on l'observe en introduisant du cuivre dans l'huile). La corrélation des substances réactives POV et acide thiobarbiturique (c'est-à-dire des produits d'oxydation secondaires) était forte et positive. Rien dans les résultats n'indiquent que le cuivre incorporés à la viande à partir de fragments de balles conduirait à une augmentation de l'oxydation des graisses dans la venaison ; au contraire selon les auteurs un taux de cuivre plus élevé pourrait freiner l'oxydation des graisses. C'est l'effet pro-oxydant des ions fer libérés à partir de la myoglobine lors de la cuisson et les différences en acides gras propre à chaque espèce chassée qui sont les facteurs d'oxydation des graisses[111].
  • Le nickel est associé au cuivre dans les balles dites cupro-nickel ; chez 30 chevreuils et 3 cerfs sika tués avec des balles de cuivre nickelé, les taux de nickel et de cuivre (prélevés à 2-3 cm des blessures par balle) n'étaient pas significativement différents des contrôles faits dans la cuisse. Cependant chez l'Homme, au contact des muqueuses le nickel peut être source de démangeaisons, de prurit et parfois d'allergies[112]. Un test a consisté à immerger un type de balle cupro-nickel dans du « jus de viande » durant 7 jours (la venaison est couramment conservée plus de 7 jours avant cuisson) ; le projectile y a libéré jusqu'à 93 μg de Ni/10g de masse de balle. Une balle de construction identique mais faite de cuivre non-nickelée a elle libéré jusqu'à 250 μg de cuivre. Des balles chemisées de nickel entourées d'échantillons de viande de porc ont lors de tests de cuisson libéré de 2,8 à 4,3 μg de nickel vers la viande environnante. Les auteurs ont conclu de ces tests que « Selon les scénarios de contamination, les teneurs en Cu et Ni par portion de viande augmenteraient (respectivement de 20 et 3,3 μg) ; pour limiter l'absorption de cuivre et de nickel dans l'alimentation le besoin technologique de plaquage ou chemisage au nickel doit être soigneusement évalué ».

Concernant les munitions militaires et de tir sportif

De nombreux pays, après les avoir oublié inventorient[113],[114] leurs dépôts de munitions non explosées, dans une perspective d'évaluation du risque[115], y compris, immergés et en particulier quand il s'agit d'armes chimiques, dont en mer Baltique par exemple[116] en cherchant à mieux évaluer les impacts écologiques et sur la faune piscicole notamment[117]. Certains pays, pour certains usages obligent maintenant l'utilisation de munitions certifiées non toxiques ou moins toxiques; dans certains secteurs (comme les zones humides en France) ou pour certains types de chasse (chasse au gibier d'eau le plus souvent). Notamment, en Amérique du Nord, la grenaille de plombs est interdite pour la chasse à la sauvagine et en France-Belgique…, la chasse du gibier d'eau à la grenaille de plomb est interdite. Dans les pays concernés, la grenaille de plomb a été remplacée principalement par de la grenaille d'acier ou, moins fréquemment, par des alliages à base de bismuth ou de tungstène. Parfois, certains produits ou composants sont ou pourraient être recyclés[118]. De nombreux auteurs plaident pour la généralisation obligatoire des munitions de chasse sans plomb, au double bénéfice de la santé humaine et de celle de la faune[119].

Certains champs de tir suggèrent ou imposent l'utilisation de munitions non-toxiques[réf. nécessaire].

La recherche publique et privée explore de nouvelles pistes d'inertage, de remédiation, de nouveaux moyens, plus doux, moins dangereux de destruction de certains composants toxiques, dont par exemple quand cela est possible par biodégradation[120], fongoremédiation[121], par photolyse[122] et/ou catalyse notamment[123], ainsi que de nouveaux moyens de « stabilisation » de déchets de munitions (dans de l'asphalte (bitume anionique et bitume cationique[124] par exemple), ou encore d'épuration des sols, de l'eau (par des microbes par exemple, quand il s'agit de composés organiques[125]) ou de sédiments, dont in situ[126].

Des milliers de molécules différentes, parfois complexes ont été utilisés pour fabriquer les poudres et explosifs des munitions, ainsi que des « gaz de combat ». Avec le temps, nombre de ces molécules se dégradent en autres molécules ou sont transformées par des microbes ou animaux (métabolites) en de nouvelles molécules. Ces nouvelles molécules peuvent interagir entre elles et/ou avoir des propriétés émergentes qu'il conviendrait de connaitre pour une bonne gestion du risque (évaluation de la toxicité, mais aussi de la persistance de ces molécules, ou de possibles synergies…). En complément des moyens allégés et plus rapide de détection de molécules connues[127]. Les chimistes peuvent maintenant s'appuyer sur des logiciels qui les aident à évaluer ces propriétés émergentes[128].

Les plans d'urgence et de gestion de risques peuvent inclure une dimension « munition » (cf. risque d'explosion, risque chimique[129]).

De nouvelles méthodes de dépollution des sols de ball-trap ou d'exercice militaire pollués par des métaux sont testés, dont la phytoremédiation et le drainage électrocinétique[130],[131] (méthodes longues et dans le second cas plutôt ex-situ consommatrice d'électricité (mais à bas voltage) et susceptible de priver le sol d'une partie de ses oligoéléments et demandant de bonnes conditions de température[132] et de pH[132] du substrat).

Coûts

Une évaluation financière faite aux États-Unis a considéré que le traitement des munitions anciennes pourrait coûter de $ 60 à $ 100 milliards[133]. Certains auteurs estiment que le problème est sous-estimé. Par exemple selon RD. Albright (2008), les environ 4 000 sites de défense répertoriés aux États-Unis (FUDS) n'incluent pas toutes les petites entreprises ayant produit des munitions et susceptibles d'avoir pollué le sol durant ce temps, et il en va de même pour les 16 000 sites militaires de dépôts de munitions ou explosifs recensés dans le monde[134].

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Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie
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