Les conditions propices à la vie sont fonction d'un ensemble complexe d'éléments et de composés chimiques. La gestion des risques pour l'environnement exige de bien comprendre quels éléments sont nuisibles aux êtres vivants et dans quels milieux ils se trouvent, et d'établir clairement les probabilités que leurs incidences nous touchent. Les géosciences jouent un rôle de premier plan en matière de détermination des éléments naturels de régulation des fonds géochimiques et d'estimation de la réactivité dans l'environnement. Dans ce domaine, un des plus grands défis consiste à identifier les minéraux qui contiennent les éléments traces pouvant poser un problème pour l'environnement. Ce type de données est d'une grande importance, car les propriétés chimiques et physiques des hôtes minéraux ont des répercussions clés sur le comportement des éléments susmentionnés.

Les incidences possibles des éléments sur les différents processus biologiques dépendent de leur composition chimique et de leur concentration dans des constituants de la surface terrestre. Les éléments, y compris des métaux comme le cuivre, le plomb, le zinc et le mercure (Cu, Pb, Zn, Hg) et des métalloïdes comme l'arsenic (As), peuvent avoir des incidences bénéfiques ou nuisibles sur la santé des êtres vivants, et dans la plupart des cas, ils jouent même un double rôle. Ainsi, le cuivre et le sélénium, à faible concentration, sont essentiels à la vie, mais à concentration élevée, ils peuvent être nocifs. Dans les sols jeunes du Canada, les sources naturelles de métaux traces sont des minéraux cardinaux qui contiennent des matériaux parentaux du sol. La composition des hôtes minéraux détermine la nature des éléments présents dans ceux-ci, la manière dont la météorisation et les processus biologiques entraînent leur libération, ainsi que la vitesse de libération et la composition chimique des éléments libérés. Par conséquent, la minéralogie des sols constitue un outil clé pour estimer la réactivité des éléments et gérer les risques qui y sont associés.

Au Canada, les cartes géochimiques représentent à la fois la composition du substratum rocheux et les processus géologiques, surtout ceux de nature glaciaire, qui ont des incidences sur l'origine et la composition des matériaux superficiels. Dans le cadre de travaux d'évaluation des risques pour l'environnement, l'utilisation directe des cartes constitue un processus complexe. La minéralogie des échantillons et la biodisponibilité des éléments dépendent de nombreux facteurs, y compris les origines géologiques du milieu d'échantillonnage, la composition des hôtes minéraux, ainsi que les méthodes d'échantillonnage et les protocoles d'analyse. Dans le cas des éléments traces faisant partie de la Liste des substances d'intérêt prioritaire (LSIP) d'Environnement Canada, les concentrations naturelles peuvent être supérieures aux valeurs seuils de risque sur de grandes superficies pouvant atteindre des milliers d'hectares. Dans le cadre du programme MEDE, on peut donc se poser la question de la pertinence des cartes géochimiques en matière de gestion des risques pour l'environnement.

Activités

La modélisation géochimique permettra d'élaborer de nouvelles méthodes d'analyse minéralogique et, par conséquent, d'élargir nos connaissances sur la minéralogie des sols. À l'aide de ces méthodes, on pourra établir le rôle des différents minéraux dans la régulation des fonds géochimiques, et déterminer la répartition des éléments traces en fonction des hôtes minéraux et des milieux d'échantillonnage.