Application du modèle

Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons présenté les résultats de la simulation des concen- trations duCs dans les populations planctoniques (phytoplancton et de zooplancton), qui représentent les premiers maillons des chaînes trophiques pélagiques du milieu marin. Cette étude nous a permis de montrer le degré de contamination de ces populations notamment près de la centrale nucléaire de Fu- kushima Dai-ichi, ainsi que de mettre en évidence l’existence d’une légère capacité de biomagnification chez le zooplancton, confirmant ainsi ce qui a été rapporté dans certaines études. Ce processus de bio- magnification est synonyme de l’augmentation du taux duCs dans les poissons devraient être plus élevés que dans les populations planctoniques. On doit alors s’attendre à des concentrations élevées duCs en se basant sur le modèle qui a déjà été présenté dans les deux chapitres précédents. Nous nous intéressons essentiellement à la période qui a suivi l’accident de Fukushima et qui est caractérisée par une forte contamination enCs dans le plancton marin estimées dans la partie précédente comme forçage en nourriture pour les espèces planctonivores. Nous validons le modèle en utilisant les données publiées par le MAFF (Ministère japonais de l’agriculture, des forêts et de la pêche), et nous effectuons par la suite une analyse de sensibilité afin de mesurer l’impact de l’incertitude associée à chaque paramètre du modèle et d’identifier ainsi les paramètres les plus sensibles.

Description des données utilisées

Les données liées à la contamination de différentes espèces marines dans le Pacifique nord-ouest après l’accident de Fukushima sont publiées de manière régulière par le ministère japonais de l’agri- culture, des forêts et de la pêche MAFF (http://www.maff.go.jp/e/index.html) depuis le 23 Mars 2011, et concernent essentiellement le césium (I). Ces données sont fournies en fonction des différentes préfectures, mais aucune préci-sion n’est généralement donnée sur la position géographique de l’échantillon. Pour toutes ces raisons,les préfectures ont été supposées comprises entre la côte et l’isobathe 1000 m (Figure 8.1). Les limites latitudinales minimale et maximale correspondantes à chacune des 5 préfectures considérées dans cette étude sont : Chiba [34.5 – 35.4], Ibaraki [35.4 – 36.5], Fukushima [36.5 – 37.5], Miyagi [37.5 – 38.5], Iwate [38.5 – 40.25].Une grande partie de ces données a été rassemblée et organisée par l’équipe de l’IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire) de La-Seyne-Sur-Mer, sous forme d’une base de données plus facilement accessible. C’est à partir de cette dernière qu’on a extrait les données utilisées dans ce travail pour les différentes comparaisons et la validation du modèle. Ces données exprimées en unité de Bec- querel par kilogramme frais (Bqkg) ne sont malheureusement disponibles que pour certaines espèces, et le nombre d’échantillons correspondant est variable d’une espèce à une autre et d’une préfecture à une autre. Le nombre de données disponibles en fonction des espèces et des préfectures est représenté dans le Tableau 8.1.

Déroulement de la simulation

Csdans les différentes espèces est de 15 ans. Cette période est estimée suffisante pour que toutes les espècesCs dans l’eau et dans la nourriture notamment pendant la période post-accidentelle, un pas de temps de 1jour a été choisi pour ces simulations. Un tel pas de temps permettra, alors, de mieux représenter les processus d’accumulation et d’élimination des radionucléides par l’organisme, qui se produisent généralement à des échelles temporelles assez courtes, en parallèle avec d’autres processus tels que la prédation, la croissance ou alors le métabolisme.Les forçages utilisés dans cette simulation correspondent aux concentrations duCs dans l’eau et dans le plancton. Elles sont représentées par les moyennes spatiales des concentrations en prenant en compte la superficie totale de la préfecture en question et la couche d’eau située entre 0 et 200 m de profondeur, considérée comme le milieu de vie préférentiel des espèces pélagiques. Les deux dernières années de la simulation correspondent aux années 2011 et 2012 caractérisées par la contamination radioactive de l’eau suite à l’accident nucléaire survenu le 11 mars 2011. Les concentrations duCs dans le plancton ont été obtenues à partir des résultats des simulations réalisées dans la partie II de cette thèse. Durant les 13 premières années de la simulation, les conditions sont considérées à l’équilibre, et la concentration dupour toute la zone d’étude et durant toute cette période d’équilibre.

Cs dans leurs cohortes respectives, sont représentés sur la Figure 8.2. Les moyennes temporelles ont été calculées sur la base des résultats obtenus durant l’année précédant l’accident. Ces résultats montrent, en général, des valeurs moyennes comprises entre 0.09 et 0.4 Bq kgjuste avant l’accident (Povi- nec et al. [2013]). Ces valeurs s’accordent parfaitement avec les concentrations moyennes estimées dans cette étude pour cette même espèce (entre 0.1 et 0.2 Bq kgDe façon générale, bien que le manque de données nous empêche de faire des comparaisons plus précises en impliquant l’ensemble des espèces étudiées, on peut clairement avancer que les concentra- tions estimées par le modèle sont du même ordre de grandeur que les valeurs observées, ce qui permet donc de valider le modèle pour cette période pré-accidentelle.