Provence - © novembre 2008
L’ensemble des champs électriques et magnétiques qui sont présents dans notre environnement et qui ne sont pas d'origine naturelle est appelé pollution électromagnétique.
CHAMP ÉLECTRIQUE, MAGNÉTIQUE OU ÉLECTROMAGNÉTIQUE :
DE QUOI PARLE-T-ON ?
La notion de champ est utilisée en physique pour traduire l’influence d’un objet sur son environnement.
Le champ électrique caractérise l’effet d’attraction ou de répulsion exercé par une charge électrique sur une autre. Toute charge électrique produit un champ électrique. La tension électrique, qui traduit l’accumulation de charges électriques, génère donc du champ électrique. Ainsi, lorsqu’une lampe est branchée au réseau électrique, il y a un champ électrique, même si la lampe n’est pas allumée. Plus la tension d’alimentation d’un appareil est élevée, plus le champ électrique qui en résulte augmente. Son intensité se mesure en volts par mètre (V/m). Elle décroît très vite avec la distance d'un facteur 1/r à 1/r² suivant le type de source et son éloignement. Il convient de noter que le champ électrique est arrêté par le moindre obstacle, même faiblement conducteur (bâtiment, arbre, etc.).
Le champ magnétique apparaît lorsque les charges électriques se déplacent, c’est-à-dire lorsqu’il y a circulation de courant électrique. Lorsque la lampe est allumée, il existe, en plus du champ électrique, un champ magnétique généré par le passage du courant dans le câble d’alimentation et l’ampoule. Ce champ se mesure en ampères par mètre (A/m). Son intensité, appelée aussi induction magnétique, se mesure en tesla (T) ou, plus usuellement, en microtesla (μT). On utilise encore couramment l’ancienne unité, le gauss (G) et sa sous unité le milligauss (mG) (1 μT* = 10 mG).
Plus l’intensité du courant est élevée, plus le champ magnétique qui en résulte augmente. De manière similaire au champ électrique, l’intensité du champ magnétique décroît rapidement avec la distance d'un facteur qui va de 1/r à 1/r3 suivant le type de source. Toutefois, contrairement au champ électrique, le champ magnétique n’est pratiquement pas arrêté par les matériaux courants.
Le champ électromagnétique (CEM) résulte de la combinaison des champs électrique et magnétique. Il est constitué d’une onde électrique et d’une onde magnétique qui se déplacent ensemble à la vitesse de la lumière. L'intensité de ce champ est mesurée par la densité de puissance qui s'exprime en watts par mètre carré (W/m²). Le champs électromagnétique se caractérise par sa fréquence et sa longueur d’onde. La fréquence est le nombre d’oscillations de l’onde en une seconde, mesuré en hertz (Hz). La longueur d’onde est la distance parcourue par l’onde pendant la durée d’une oscillation. Plus la fréquence est élevée, plus la longueur d’onde est courte, et l’énergie déployée dans le champ élevée.
NOTIONS À DISTINGUER
Il convient de bien faire la différence entre un rayonnement, qui correspond à une onde électromagnétique, et une radiation, qui est une émission de particules. Les champs électriques et magnétiques de très basse fréquence (50 Hz) liés aux réseaux électriques sont des rayonnements non ionisants, sans émission de particules. Les radiations, et les rayonnements à très haute fréquence sont quant à eux ionisants : l’énergie très élevée qu’ils dégagent est capable de provoquer la rupture des liaisons à l’intérieur des molécules et des atomes, ce qui peut avoir des conséquences sur les cellules vivantes.
Dans le spectre électromagnétique, les émissions de particules commencent avec le rayonnement ultraviolet de courte longueur d’onde (UV-B) et concernent en particulier les rayons X et les rayons gamma.
SOURCES DE CHAMPS NATURELS
La plupart des champs électromagnétiques naturels ont une fréquence égale à 0 Hz, ce sont des champs statiques.
Les exemples les plus notables en sont :
- le champ magnétique terrestre, qui oriente l’aiguille aimantée de la boussole ;
- le champ électrique atmosphérique, qui peut atteindre des valeurs très élevées sous les nuages orageux.
Toutefois, d’autres sources naturelles produisent, quant à elles, des champs électromagnétiques qui varient dans le temps et dont certains ont une fréquence très élevée.
On peut citer :
- l’électricité statique ;
- la foudre, qui est un courant électrique déchargeant l’électricité accumulée dans les nuages ;
- les rayonnements électromagnétiques à très haute fréquence que sont la lumière du soleil et le rayonnement cosmique.
SOURCES DE CHAMPS RÉSULTANT DE L’ACTIVITÉ INDUSTRIELLE :
DES HAUTES FRÉQUENCES AUX BASSES FRÉQUENCES
Notre civilisation technologiquement développée nous fait vivre en permanence dans un environnement électromagnétique complexe, résultant de l’ensemble des utilisations de l’électricité.
L’exposition nulle n’existe pas.
La plupart des champs électriques ou magnétiques produits par l’homme varient de façon rapide et régulière. Ce sont des champs alternatifs, caractérisés par leur intensité (amplitude plus ou moins élevée) et leur fréquence (variations plus ou moins rapides). Les champs de haute fréquence ou de radiofréquence se situent entre 10 MHz et 300 GHz. Dans cette partie la plus élevée du spectre électromagnétique, de larges plages de fréquences sont utilisées pour les applications de télécommunication : ondes radio, télévision, télécommunication, satellite, etc... Les téléphones mobiles et les antennes relais émettent ainsi des champs dits de haute fréquence de 900 MHz ou 1,8 Ghz.
Les champs de 0 à 300 Hz sont dits de très basse fréquence ou ELF (Extremely Low Frequency). Tous les équipements qui consomment ou acheminent de l’électricité émettent des champs à 50 Hz. Toutefois, nombre d’appareils électriques et d’installations industrielles transforment cette électricité à 50 Hz soit en courant continu, comme dans les applications industrielles de l’électrochimie par exemple, soit en fréquences plus élevées, comme dans les applications industrielles et domestiques de chauffage par induction ou de four à micro-ondes (2,45 GHz).
On classe les C.E.M. (Champs Electro-Magnétiques) en fonction de leur fréquence, l’ensemble de ces fréquences forme le spectre électromagnétique.
EXEMPLES DE VALEURS DES CHAMPS DE TRĒS BASSES FRÉQUENCES (ELF) RÉSULTANT DE L’ACTIVITÉ DOMESTIQUE :
Intensité du champ électrique (V/m)
à 30 cm
Intensité du champ magnétique (μT)
à 3 cm
Intensité du champ magnétique (μT)
à 30 cm
Valeur limite recommandée
* Le champ émis est de l’ordre de 25 à 50 kHz.
INTERACTIONS AVEC LA MATIÈRE
Comment les ondes électromagnétiques qui nous entourent interagissent-elles avec la matière, l'homme ou l'animal ? Ces interactions induisent-elles des effets quelconques sur l'organisme ?
Les ondes électromagnétiques interagissent de plusieurs façons avec la matière selon la quantité d'énergie qu'elles transportent. Les ondes très haute fréquence qui transportent beaucoup d'énergie sont dites ionisantes et peuvent altérer l'ADN de la cellule et provoquer des cancers. Ce sont par exemple les ultraviolets, les rayons X. Les ondes de plus faible fréquence ne sont pas ionisantes (micro-ondes).
Les ondes électromagnétiques interfèrent de même avec l'organisme, notamment avec les processus électro-physiques dans lesquels les courants électriques jouent un rôle complexe. Le corps humain, placé à l'intérieur d'un champ E.M., se comporte comme une antenne qui absorbe l'énergie du champ.
Reste à savoir les effets non ionisants de ces ondes de faible énergie (ondes basses fréquences, ondes radio et micro-ondes), car ce sont elles qui nous entourent en premier lieu. Ces effets sont actuellement relativement méconnus mais suscitent le vif intérêt des chercheurs. Ils sont de deux types :
les effets thermiques (effets dus à la chaleur)
Les champs E.M. transportent de l'énergie dont une partie est transformée en chaleur dans la matière vivante (lorsque la fréquence de rayonnement est supérieure au MHz). Cette dose d'énergie absorbée et transformée en chaleur est quantifiée par le DAS (ou puissance absorbée par unité de masse de matière biologique -en W/kg-). Chez l'animal, on a pu montrer qu'une certaine puissance (supérieure à 4 W/kg) provoquait une augmentation de la température corporelle (entre 0,5 et 1°C), des troubles du comportement et de l'apprentissage.
Ce niveau d'effets thermiques constatés chez l'animal a permis de définir le DAS (la puissance maximale à ne pas dépasser chez l'homme) avec une marge de sécurité d'un facteur 50 : 4/50 = 0,08. Le DAS pour le corps entier chez l'homme a donc été fixé à 0,08 W/kg. Mais il faut bien savoir qu'il représente une puissance moyenne d'absorption, et que l'énergie absorbée l'est de façon très peu homogène d'une région du corps à l'autre :
les effets thermiques sont plus importants en surface qu'en profondeur ;
les effets thermiques sont plus importants près de la zone d'exposition.
les effets physiologiques (différents de la chaleur)
Même en dessous des normes (DAS) sensées protéger le corps des effets thermiques, on a constaté d'autres effets dits physiologiques. Ce sont les effets sur le corps les plus petits sans qu'il n'y ait de risque pour la santé.
Certaines modifications des caractéristiques du corps humain ont pu être observées de façon passagère, sans pour autant être pathologiques comme :
une modification de l'électroencéphalogramme ;
une modification du temps de réaction ;
une modification de la structure du sommeil.
Le problème est de savoir si des expositions répétées et longues pourraient entraîner à long terme un dérèglement. Des études sur les effets cumulatifs des ondes E.M. sur le cerveau sont en cours (depuis janvier 2003).
ÉLECTROSENSIBILITÉ AUX CHAMPS ÉLECTROMAGNÉTIQUES
A des niveaux extrêmement faibles d'exposition (de l'ordre du millième de W/kg, pour des fréquences faibles - inférieures au MHz -, il a été constaté par diverses études des effets physiologiques de très faible amplitude, dont on pense qu'ils ne peuvent modifier le fonctionnement de la cellule même en créant des courants induits dans l'organisme :
Des effets d'excitation correspondant au déclenchement involontaire d'impulsions nerveuses ou de contractions musculaires par des flux électriques générés dans le corps par des champs électriques ou magnétiques plus importants que ceux généralement présents dans l'environnement.
Des effets infraliminaires comprenant notamment des troubles du comportement, de la capacité d'apprentissage, du système hormonal ou du métabolisme cellulaire ; ils ont été mis en évidence lors d'expériences effectuées sur des cultures de cellules, sur l'animal ou sur l'homme. On ne connaît pas encore très bien les implications de ces effets pour la santé de l'homme ; les recherches doivent donc être poursuivies.
En résumé, l’électrosensibilité est principalement déterminée par un ou l’ensemble des trois facteurs suivants :
La durée d’exposition (une source industrielle plusieurs heures par jour ou un appareil ménager pendant quelques minutes sont difficilement comparables) ;
La fréquence et le type d’onde (sinusoïdale ou pulsée) ;
L’influence de réactions subjectives, d’état physiologique ou de cofacteurs activateurs.
Malgré des résultats hétérogènes et contradictoires, les plus récentes analyses des études épidémiologiques arrivent maintenant à la conclusion unanime qu'à partir d'une charge moyenne de 0,4 micro-tesla (µT), les champs magnétiques présentent peut-être un danger, surtout chez l'enfant. Donc, en appliquant le principe de précaution, les niveaux de référence suivants semblent cohérents :
o Espace repos et sommeil : 5 V/m et 0,2 µT ;
o Espace de vie courante et de travail : 16 V/m et 0,2 µT.
