SMOG ÉLECTROMAGNÉTIQUE :
RISQUE RÉEL… OU VIRTUEL ?
Frédéric MARTHALER*, Albino IMPÉRIAL**
*L.D.E.S., Université de Genève, **L.D.E.S., ancien réalisateur à la R.A.I.
MOTS-CLÉS : RISQUES ÉLECTROMAGNÉTIQUES – TECHNOLOGIE - PRÉVENTION
RÉSUMÉ : Nous baignons constamment dans un milieu où s'entrecroisent d'incroyables quantités
d'ondes électromagnétiques. Il n'y a pas longtemps encore, les radiations non-ionisantes comme les très basses fréquences (qui émanent des lignes à haute tension ou des appareils ménagers) ou les ondes radio ou de télévision, étaient considérées comme inoffensives. Aujourd'hui, on s'en inquiète beaucoup et une certaine presse devient alarmiste. Quelles sont les menaces pour notre santé ? L'intervention devrait apporter à chacun les éléments de base pour une évaluation plus réaliste.
SUMMARY : We are constantly immersed in an environment where unbelievable quantities of
electromagnetic waves are crossing themselves. Not long ago, the non-ionized radiation, eg very low frequencies (that are generated by high voltage lines or by domestic appliances) and the radio and television waves, were considered inoffensive. Today we worry about these things and a lot of the press have become alarmist. The target of the present paper is to help people understand the principles for a realistic assessment of damages.
1. INTRODUCTION
Les êtres vivants ont été depuis toujours immergés dans des Ondes Électromagnétiques (O.E.M.) de
la nature. Par exemple, la lumière qui nous parvient du soleil est une O.E.M. visible, dont la
longueur d’onde va du domaine de l’infrarouge à l’ultraviolet (800-400 nanomètres). La foudre est également à l’origine d’émissions d’O.E.M. sur une grande partie du spectre. Les radiations cosmiques qui arrivent de l’espace sous forme de rayons UV, X ou gamma produisent aussi des émissions O.E.M. comprises entre des centaines de kHz et des milliards de MHz… L'homme a aussi sa part. La production industrielle d’électricité existe depuis un siècle. Les radiocommunications datent de 1895, la T.S.F. et la radiodiffusion existent depuis une centaine d'années. Dès les années 50, on a une prolifération des radars, de réémetteurs radio et télévision. Le téléphone portable connaît une diffusion énorme, si bien que notre environnement est rempli d’O.E.M. qui s'entrecroisent… Mais qu'est-ce qu'une O.E.M. ? L’idée la plus simple est celle que donne un caillou lancé dans un étang : les ondes atteignent le rivage en transportant de l'énergie. L'O.E.M. est une énergie rayonnante qui, partant d’une source, se propage en toutes directions (ainsi que la chaleur d’un poêle). La vitesse c de propagation de toutes les O.E.M. est de 300'000 km/s dans le vide !) Nous définirons comme Champ Électromagnétique (C.E.M.) une O.E.M. dont les caractéristiques (fréquence, intensité) sont connues. Rappelons ici que le spectre des O.E.M. est extrêmement étendu et s'étend de quelque Hz à 1021 Hz (!) pour les rayons cosmiques.
1.1 Sources de champs électromagnétiques
Dans le monde atomique, on a une radiation E.M. chaque fois qu’un électron passe d’une orbite plus extérieure à une autre, plus intérieure. On a alors l'émission d’un photon (lumière visible, ou bien en deçà ou au-delà du visible), auquel on peut associer une O.E.M. d'une fréquence bien déterminée. Au niveau macroscopique, une O.E.M. apparaît chaque fois qu'un électron est accéléré dans un conducteur, tel que celui d’un circuit oscillant (radio).
1.2 Les champs électromagnétiques
Ils ne se voient pas, mais ils transportent de l’énergie qui peut agir sur le corps humain. Le corps de tous les êtres vivants à sang chaud contient beaucoup d’eau dans laquelle sont dissoutes des substances qui le rendent bon conducteur d’électricité. Par ailleurs, l’eau étant une molécule "polaire", le corps vivant est aussi un bon absorbeur thermique (four à micro-ondes). Quand un C.E.M. traverse un être vivant, il lui cède une grande partie de son énergie, sous forme de chaleur.
Elle provoque une augmentation de sa température. D’autres interférences avec le corps d’un être vivant peuvent notamment modifier son métabolisme et les réactions biochimiques dans les cellules qui composent les tissus, ou altérer les signaux électriques naturels du système nerveux.
1.3 Propagation des champs électromagnétiques. Niveau d’exposition (produit par la source)
Le Champ Électromagnétique est engendré par une O.E.M. composée par deux grandeurs vectorielles : le Champ Électrique (C.E.) et, orthogonalement à celui-ci, le Champ Magnétique (C.M.) ; la direction de propagation est orthogonale à ces deux vecteurs. L'O.E.M. est caractérisée par :
- Sa fréquence f [Hz] (ou longueur d'onde λ= c / f [m] )
- L'intensité du C.E. [V/m] - L'intensité du C.M. [A/m] - Sa densité de puissance [W/m2 ] E B T=1/f
1.4 C.E.M. voisins et lointains
Selon la distance de la source (antenne), on distingue des caractéristiques différentes :
2. ACTION DES O.E.M. SUR L'HOMME 2.1 Thermorégulation naturelle
L’homme (comme d’ailleurs tous les animaux à sang chaud) est doué, notamment, d’un système biologique de régulation qui tend à maintenir constante la température interne (37°C) même si la température extérieure se modifie. Cette régulation est basée sur :
1. La production de chaleur due à la combustion de substances alimentaires. 2. Le transport et la distribution de la chaleur par la circulation sanguine.
3. La dissipation de la chaleur en excès à travers l’expiration et grâce à la transpiration (énergie d'évaporation). Une simple maladie peut altérer la thermorégulation et produire une augmentation de la température du corps : c’est la fièvre !
2.2 Échange énergétique entre le champ E.M. et le corps humain
L’homme en état de repos dissipe une puissance moyenne de 100 W ; cette puissance peut monter
jusqu’à des centaines de W ou des kW pendant un effort physique important !
On peut se poser la question suivante : combien d’énergie apportée par un champ électromagnétique peut-elle être supportée par l'homme sans altérer son système de thermorégulation ? On peut penser que le corps humain pourrait absorber une puissance du même ordre de grandeur que sa dissipation propre à l’état de repos. Donc, si nous considérons une densité de puissance du C.E.M. de 100 W/m2 et admettons que la superficie normalisée de l’homme soit de 1 m2 en moyenne, l’homme devrait absorber moins de 1 W/kg (un four micro-ondes fournissant environ 100-150 W/kg) !
2.3 Interaction entre C.E.M. et matière vivante
Quand un organisme est exposé à un C.E.M., une partie de l’énergie est réfléchie et une autre est absorbée. Les tissus ayant davantage d’eau sont susceptibles de recevoir plus d’énergie. La fréquence du champ peut aussi engendrer des phénomènes spécifiques de résonance, variant selon les dimensions physiques de l’être irradié. Au niveau de la dissipation de puissance, on a défini le
S.A.R. (Specific Absorption Rate) ou Taux d’Absorption Spécifique (puissance du champ par unité
de masse irradiée, en Watt/kg). Pour l’homme, les courbes du S.A.R. ont une forme caractéristique et présentent un maximum à certaines fréquences, en fonction des dimensions anthropométriques.
2.4 S.A.R. pour différentes dimensions anthropométriques
Pour l’homme, le S.A.R. peut être divisé en différents secteurs selon le spectre :
- Pour les fréquences jusqu’à 30 MHz, il y a une sous-résonance qui intéresse les zones dites tubulaires (le cou, les chevilles, etc.)
- À environ 70 MHz, une résonance apparaît. (Le SAR est maximum)
- Entre 300 et 400 MHz, il existe des points "chauds", qui intéressent surtout le crâne.
- Pour les fréquences supérieures, le S.A.R. tend à devenir uniforme. Au-dessus de 2 GHz, il devient superficiel (comme pour l’infrarouge.)
2.5 Limites d’exposition pour l’homme
Au niveau des connaissances actuelles on considère que, dans le domaine d’effet aigu (thermique), le corps humain pourrait absorber un SAR de 4 W/kg (la valeur du métabolisme basal étant de 1.26 W/kg), ce qui entraîne une augmentation de température inférieure à 1°C. Les organisations internationales ont fixé, par rapport à ce niveau, un facteur de protection 10 pour les personnes professionnellement exposées, à savoir : 0.4 W/kg. Pour la population en général, on applique un facteur 5 de protection supplémentaire donc, finalement : 0.08 W/kg. Les évaluations doivent être prises comme moyenne, pour une exposition de 6 minutes. Il n’existe pas de S.A.R.-mètre ! Alors on a fixé des limites se référant aux grandeurs physiques d’exposition à la source elle-même :
Institutions VALEURS LIMITES : Champ électrique (V/m) Densité de puissance (W/m2) International IRPA /I CNIRP 42 4.65 USA ANSI/C9 48 6.2 UE-CENELEC ENV 50166-2/95 42 4.65
L’exposition aux C.E.M. ne doit pas dépasser les niveaux fixés du C.E. et du C.M. (S.), considérés comme une moyenne sur une aire équivalente à la section verticale du corps humain et pour une durée de 6 minutes. Par exemple en Italie, le niveau d’exposition est fixé comme suit :
Fréquence f (MHz) 0.1 à 3 >3 à 3000 >3000 à 300'000 C.E. (V/m) 60 20 40 C.M. (A/m) 0.2 0.05 0.1 S. (W/m2) -1 4
2.6 Effets des C.E.M. sur nos organes
Les organes les plus vulnérables des C.E. (concernant les effets aigus, donc thermiques) sont normalement ceux dont les tissus sont les moins vascularisés, donc peu refroidis par la circulation sanguine : yeux, seins, testicules, foie, rate, ovaires…
On ne connaît pas ce que les effets thermiques provoquent au niveau microscopique.
On est en train d’étudier les effets non thermiques (ou cachés) en relation avec les mécanismes biochimiques complexes du métabolisme et de la reproduction cellulaire. On sait déjà, par exemple, que les C.E.M. perturbent l’échange des ions calcium et potassium entre l’intérieur et l’extérieur de la membrane cellulaire.
2.7 Les très basses fréquences (T.B.F-E.L.F., c'est-à-dire de 50 Hz à 100 kHz)
Depuis 1979, on a commencé à se poser des questions sur les C.M. surtout pour la fréquence de réseau (50 Hz). Le C.M. (géomagnétique) terrestre (~50 µT) n’est pas nuisible à la santé, car il s’agit d’un faible "champ statique". (Notons que 1 T = 1Tesla = 1 Weber / m2. C'est le flux magnétique produit par une spire qui y induit 1 volt).
On soupçonne, au contraire, que les C.M. variables (alternatifs), produisant par induction des courants dans le corps humain, sont de graves dangers pour la santé. Ils pourraient provoquer la leucémie enfantine et les tumeurs à la tête…
En l’état actuel de la recherche, on n’a pas encore réussi pleinement à établir des liens entre les effets et les causes probables (les appareils électriques domestiques et les lignes à très haute tension sont sous observation !).
Quant aux effets des T.B.F. sur l’homme, on peut dire ceci :
• Il n’existe pas encore de théorie biophysique, mais nous ne pouvons pas ignorer certains effets aigus produits par des C.M. à T.B.F. (50 Hz).
• Au niveau de 100 µT (pas fort), on constate déjà des altérations du rythme cardiaque, des
contractions musculaires et même de petits courants électriques superficiels.
• Pour les effets à long terme, seules des recherches épidémiologiques pourront nous donner des réponses "objectives".
• Le niveau considéré comme non perturbant est proche du "seuil" naturel, soit environ 0.2 µT.
2.8 Quelques données numériques
Distances Téléviseur Sèche-cheveux Aspirateur 0.1 m 1.5 à 4 µT 2 à 12 µT 15 à 35 µT 0.5 m 0.2 à 1 µT 0.1 à 0.3 µT 0.2 à 15 µT 1.0 m 0.1 à 0.2 µT 0.05 à 0.1 µT 0.1 à 0.5 µT
C.M. à différentes distances de la ligne à T.H.T. C.M. d'appareils domestiques
3. CONCLUSION : LA RECHERCHE EST OUVERTE
Déjà à la fin de la 2e Guerre Mondiale les Marines Militaires de l’Est comme de l’Ouest avaient observé que les marins exposés pendant longtemps au radar contractaient la leucémie et la cataracte ; c’était le début de la recherche ! Les investigations actuelles, tant sur les T .B.F. que sur les C.E.M., sont basées principalement sur des observations épidémiologiques, mais aussi sur des essais en laboratoire sur des animaux. Les recherches épidémiologiques prescriraient de sélectionner deux groupes homogènes, l’un exposé aux radiations non ionisantes (R.N.I.), comme les T.B.F. et les C.E.M., et l’autre, non exposé, pris comme étalon. Cela poserait inévitablement des problèmes d’ordre éthique ! En conséquence, la protection de l’individu, par rapport aux R.N.I., doit être considérée de façon "globale". Pour le moment, la recherche est menée principalement avec les méthodes de la Physique Classique, sans tenir compte suffisamment, surtout pour les effets
biologiques cachés (non thermiques), du comportement ondulatoire de la matière prévu par la Physique Quantique…
BIBLIOGRAPHIE
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