Rayonnement non ionisant

Unrayonnement non ionisantest unrayonnementdont l'énergie électromagnétiquetransportée par chaquequantumest insuffisante pourioniserdes atomes ou des molécules (c'est-à-dire pour arracher complètement unélectrond'unatomeou d'unemolécule). Ce sont les rayonnements du procheultraviolet, lalumière visible, l'infrarouge, lesmicro-ondeset lesondes radio.
La région précise du spectre où le rayonnement devient considéré comme "ionisant" n'est pas nettement définie, car différentes molécules et atomes s'ionisent à des énergies différentes (ainsi, parmi les rayonnements cités comme non ionisants, les plus énergétiques, proche ultraviolet notamment, peuvent parfois ioniser quelques molécules). Les définitions usuelles suggèrent que le rayonnement dont les énergies de particules ou de photons sont inférieures à 10électronvolts(eV) soit considéré comme non ionisant. Un autre seuil suggéré est de 33électronvolts(énergie nécessaire pour ioniser les molécules d'eau).
Le rayonnement solaire arrivant à la surface de la terre est essentiellement composée de rayonnements non ionisants car largement filtré par le champ magnétique terrestre et par l'atmosphère terrestre (en particulier par l'oxygène et lacouche d'ozone). Il reste néanmoins un rayonnement ultraviolet capable d'induire d'importantes réactionsphotochimiquesdans l'air, et de provoquer des dommages moléculaires (ducoup de soleilaumélanome), en générant desradicaux libres.
Une partie de ce rayonnement a assez d'énergie pourexciterdes électrons, provoquant alors le passage d'unélectronsur unniveau d'énergieplus élevé, permettant l'effetphotovoltaïque.
Une partie de ces mêmes rayonnements (non ionisants) a des effets biologiques (et écologiques) majeurs (ils sont à la base de la viephotosynthétiqueet durythme nycthéméral).
Hors du spectre visible, une part de ce rayonnement peut avoir des effets biologiques néfastes, très variables selon la puissance du champ, la longueur d'onde et d'autres facteurstels que l'âge de la personne exposée. Un risque accru defausses coucheset demaladie d'Alzheimer(sans explications trouvées au niveau de la biologie cellulaire par deux chercheurs grecs en 2002)  sont aussi évoqués. Unesusceptibilité génétiqueest plausible, de même qu'associée au genre (les conclusions de 10 ans d'études duProgramme national de toxicologie(NTP) desÉtats-Unis(publiées1novembre 2018, après qu'un rapport intermédiaire ait été présenté en 2017 à l'ICNIRP), conclue à des« preuves claires »que l'exposition aux rayonnements RF de type 2G et 3G peut induire le cancer ; cette étude a été commandée par laFDAen1999et revue par des pairs. Ayant coûté plus de 25 millions de dollars, elle est bâtie sur lemodèle animal: ratsetsouris) est la plus grande de ce type jamais faite sur le sujet. Mais elle n'est ni la première, ni la seule à aboutir à cette conclusion. Elle montre que les cellules exposées risquent plus de devenir cancéreuses chez le rat mâle que chez la femelle (ou les souris). Elle confirme clairement d'autres études (dont l'étude Interphone) et les cancers observés sont des mêmes types que ceux rapportés chez l'Homme dans les études épidémiologiques sur les téléphones portables :gliomesettumeurs des cellules de Schwannou schwannomes (ditsneurinomes de l'acoustiquequand elles concernent le nerf de l'oreille interne). Une étude de l'Institut Ramazzinisur les rats exposés à des CEM à très basse fréquence (50 Hz) aussi trouvé une augmentation significative duschwannomemalin du cœur, une tumeur normalement rarissime. Peu après la publication américaine, Maria Feychting (vice-présidente de l’ICNIRP) a discrédité cette étude devant l'Académie royale des sciences de Suède (celle qui décerne les prix Nobel de physique et de chimie) en accusant l'étude de présenter des défauts méthodologiques ; selon elle les pathologistes savaient quels échantillons provenaient des animaux exposés et lesquels provenaient des témoins, ce qui les exposaient à des biais. Mais John Bucher, directeur de l'étude, notamment interrogé parMicrowave Newsa montré que c'est Maria Feychting qui a mal lu l'étude: « Tous les examens du PWG [groupe de travail sur la pathologie] ont été faits en aveugle par rapport au groupe de traitement ».
Il y a un consensus sur le fait que dans les fréquences élevée (incluant une grande partie du spectre UV et une petite partie de la lumière visible) le rayonnement électromagnétique est ionisant et peut induire des dommages biologiques d'autant plus graves que la fréquence est élevée (en cassant l'ADN notamment).
Pour ce qui concerne l'autre partie du spectre (partie gauche du schéma ci-contre), et notamment pour certainesradiofréquences, depuis quelques décennies un nombre croissant d'études observent d'une part des effets thermiques (micro-ondes), non discutés, mais aussi fait envisager l'existence d'autres effets « non thermiques », effets dont la fréquence et l'importance sont encore très discutées voire contestées, notamment dans le cadre dudéploiement de la 5Gqui suscite un débat scientifique, politique et industriel source decontroverse. Ce débat porte notamment sur le degré et la nature des risques posés par les effets non thermiques de rayonnements des basses-fréquences (micro-ondes, ondes millimétriques et autres radiofréquences, dont celles utilisées par la5G). Sur la base d'études différentes, leCentre international de recherche sur le cancerde l'OMS a classé en2011certains de ces rayonnements comme « peut-être cancérigènes » pour l'homme, mais l'ICNIRP, essentiellement sur la base d'études des effets thermiques, estime encore en 2020 que le risque de cancer est inexistant. Le rapport annuel de 2019fait pour l'Autorité suédoise de sûreté radiologiquepar un panel de 9 experts (dont deux membres de l’ICNIRP : Eric Van Rongen et Martin Röösli, le premier étant président de l'ICNIRP) devant faire le point sur la connaissance scientifique publiée « d'avril 2018à décembre 2018 inclus » ; a omis de citer l'étude du NTP, la plus grande, longue et coûteuse jamais faite, aux conclusions claires et dont un rendu intermédiaire avait pourtant été présenté à l'ICNIRP.
À la fin de cette année2019, dans le cadre du traitement d'une plainte relative au rayonnement des téléphones portables, la Cour d'appel deTurina rejeté l'opinion des membres de l'ICNIRP comme étant biaisée, au motif que certains membres de l'ICNIRP étaient directement ou indirectement financés par l'Industrie.
Ces changements dépendent considérablement du type de rayonnement pris en compte, et du lieu et mode de vie de chacun.
Ainsi, pour une grande partie despays en développement, l'exposition individuelle au spectre visible n'a pas ou peu changé. Dans les dits développés et riches, l'exposition à la lumière extérieure a fortement diminué, alors que l'exposition à l'éclairage artificiela considérablement augmenté.
Alors qu'en quelques années, les rayonnements non ionisants duWi-Fiet de la téléphonie sans-fil sont devenus omniprésents, dont dans les écoles et universités, hôtels, restaurants, cafés, avions commerciaux, trains, gares et aérogares, entreprises, cybercafés, sites de jeux en réseau... ainsi que dans des centaines de millions de foyers dans le monde, équipés de bornes wi-fi, c'est dans le domaine deschamps électromagnétiquesinduits par la fabrication, le transport et l'utilisation de l'électricité, et plus encore des radiofréquences (surtout depuis le déploiement des réseaux de communication sans fil) que les changements les plus importants sont constatés : lePOlle Johansson (Département des neurosciences à l'Institut Karolinska en Suède) ou le biologiste Andrew Goldsworthy décrivent ainsi ce changement très récent :« Si je vous demande combien de radiations pénètrent votre corps aujourd'hui, par rapport à il y a 10 ans ? la réponse est unquintillionde fois plus (c'est un 1 avec 18 zéros) ». En2003,Swiss-Com AGestimait que l'apogée de l'exposition aux RF était loin d'être atteinte, et que« de plus en plus d’applications nécessitent des bandes de fréquences supplémentaires, généralement plus énergétiques, afin de pouvoir répondre aux besoins croissants en matière de vitesse de transmission ». Le déploiement de la 5G devrait considérablement augmenter cette exposition, et à de nouvelles fréquences.
L'existence et la gravité d'effets cumulatifs et irréversibles sont donc des questions posées et très étudiées par la science depuis quelques années, y compris pour les CEM de faible intensité (type Wi-fi).
L'exposition aux rayonnements non ionisants dans la vie quotidienne, ou dans le champ médical pose bien moins de problèmes que lesrayonnements ionisants. Certains effets sont détectés, variant selon l'intensité du courant, de la force du champ magnétique et de la durée d'exposition ; l'un des effets les mieux connus du public est thermique (valorisé dans lesfours à micro-ondes) ; le chauffage du corps aux abords de l'antenne d'untéléphone cellulaireest perceptible et peut être visualisé enimagerie du cerveau).
Avec le développement presque omniprésent des usages de l'électricité, l'Homme est de plus en plus exposé à des champs magnétiques artificiels detrès basse fréquence(1 à 300 Hz, générés par des appareils électriques communs), et à d'extrêmement basse fréquence(< 30 Hz, dits « ELF-MF », principalement générés par lesréseaux électriquesde typeligne à haute tension)). Leseffets biologiques de ces champssont étudiés depuis quelques décennies, notamment enbiologie moléculaire.
L'Homme est aussi de plus en plus exposés (par les appareils électriques) à des champs électromagnétiques de 50 (Europe) ou 60 Hz (Amérique du Nord), qui ont donc fait l’objet d'études, notamment à propos de troubles dits d'hyperélectrosensibilité(maux de tête, insomnies...). Les études antérieures sur les effets de l'exposition aux champs magnétiques à très basse fréquence (ELF-MF) sur les enfants s'étaient surtout concentrées sur le risque de leucémie infantile et de cancers du système nerveux central, et pour des raisons éthiques on ne fera pas d'études de provocation sur des enfants. Une étude de provocation en double aveugle a recherché d'éventuelles réactions physiologiques (sur la fréquence cardiaque ; la fréquence respiratoire ; la variabilité de la fréquence cardiaque) chez 30adolescentset 30 adultes volontaires à une brève exposition (32 minutes) à un champ magnétique ELF (60 Hz 12,5 μT), sans en trouver ; de même pour huit symptômes subjectifs et la perception du champ.
Des études de ce type faites pour 32 minutes d'exposition à un téléphone mobile (par exemple, 24 dBm à 1950 MHz avec undébit d'absorption spécifiquede 1.57 W/kg) ne trouvent pas de différence entre des personnes se disant électrosensibles et un groupe témoin. Ces études ne portent souvent que sur un petit nombre de sujets estimant être électrosensibles (quelques dizaines) et sur une trentaine de minutes d'exposition, mais elles sont concordantes. D'éventuels effets (dermatologiquesparfois) d'expositions plus longues ou chroniques sont par contre encore discutés. Les études de provocation présentent un biais majeur : elles confondent électrosensitivité (aptitude à consciemment détecter les rayonnements électromagnétiques) et électrosensibilité (vulnérabilité aux effets de ces rayonnements).
Certaines études évoquent des maladies à médiation ELF-EMF; et des travaux expérimentaux etépidémiologiquesrécents concluent pour certains types de champs et/ou certains contextes d'exposition, à des effetsneurologiques,cardiovasculaires, ainsi qu'en termes degénomique(instabilité génomique), decanceret detroubles de la reproduction. Des effets indirects deperturbation hormonalesont aussi soupçonnés, qui pourraient être médiés par un effet sur lamélatonineet lecortisol(mis en évidence depuis le début des années 2000), chez le rat exposé à un champ de 50/60 Hzcomme chez l'homme. Certains de ces effet négatifs sont détournés pour être utilisés en médecine (thérapie ELF-EMF). En1998en se basant sur une analyse de la littérature, l'Institut national américain des sciences de la santé environnementale a proposé de classer les ELF-EMF « cancérogène humain possible » (groupe 2B), de même en 2002, pour le Centre international de recherche sur le cancer. Les deux principaux tests degénotoxicité(test des micronoyauxettest des comètes) in vitro montrent que les ELF-MF (50 Hz, 5 mT) ont des capacitésrespectivement génotoxiques et co-génotoxiques(les ELF-MF pourraient donc synergiquement agir avec l'activité génotoxique dexénobiotiques, ce qui a des implications sanitaires, car l'humain et de nombreux animaux, d'élevage notamment, sont susceptibles d'être coexposés à divers agents génotoxiques et, parfois de façon chronique, à cet agent électromagnétique.
On sait depuis les milieu desannées 1960que même à faible intensité, des champs magnétiques artificiels « pulsés » (tous les systèmes decommunication sans fil, Wi-Fi y compris, sont des systèmes pulsés) produisent des effets biologiques différents et plus importants que les CEM non pulsés (aussi dits « ondes continues »)à fréquence et intensité moyenne comparables. Quelques scientifiques ont estimé que ce caractère pulsé rendait la communication sans-fil plus dangereuse, et que les enfants peuvent être cumulativement exposés à des doses dépassant les seuils recommandés. selon Panagopoulos et al. (2015) plus ces champs électromagnétiques sont pulsés, plus ils seront biologiquement dommageables.
Les champs magnétiques artificiels sont en outre également polarisés, ce qui leur confèrent aussi des effets biophysiologiques plus importants, et selon certains chercheurs des effets dangereux. Les CEM polarisés induisent en effet des forces beaucoup plus importantes sur des groupes chimiques chargés électriquement que s'il s'agissait de CEM non polarisés.
Plusieurs études ont aussi noté qu'il existe des « fenêtres d'exposition » où« des plages d'intensité spécifiques produisent des effets biologiques maximaux ».
Par exemple selon une étude suisse récente (2020), des marqueurs biologiques observés au niveau cellulaire, ne montrent pas de modifications en termes d'apoptosechez les cellules SH-SY5Y (lignée cellulaire humaine cultivée, dérivée d'unneuroblastome) ni chez lescellules microglialesexposées. Mais des marqueurs biologiques montrent que l'exposition du corps humain, même à court terme (24 h) et à des niveaux de DAS ne dépassant pas les seuils de sécurité de l'ICNIRPpour des RF-EMF de 935 MHz, à 4 W/kg, peut provoquer uneautophagie. De plus, pour des DAS ne dépassant pas les normes, unstress oxydatif« avec un effet dépendant du type de cellule et de la durée d'exposition »a aussi été observé, ainsi qu'une augmentation transitoire duglutathion(mais pas duperoxyde d'hydrogèneni de lacytochrome c oxydase) dans les cellules SH-SY5Y.
L'un des principaux acteurs suisses des télécommunications (Swisscom AG, alors« premier fournisseur intégré de services de télécommunications en Suisse ») a admis que les rayonnements émis par un équipement wi-fi standard causent« de graves dommages aux êtres humains », dans le cadre d'un dépôt de brevet déposé le2 septembre 2004pour un dispositif qui« réduirait l'électrosmogdans les réseaux locaux sans fil », précisant que« l’influence de l’électrosmog sur le corps humain est un problème connu (...) Le risque d'atteinte à la santé par l'électrosmog a également été mieux compris grâce à des études plus récentes et améliorées. Lorsque des cellules sanguines humaines sont irradiées par des champs électromagnétiques(de téléphones cellulaires), des dommages évidents au matériel héréditaire ont été mis en évidence et il y a eu des signes d'un risque accru de cancer ». Cette étude parue en février2003(alors que l'étude Interphone de l'OMS était en cours) dans la revueBioelectromagneticsmontre que l'irradiation durant 72 heures de ces lymphocytes à des champs électromagnétiques continus de 830 MHz, à différents taux d'absorption spécifique moyens (DAS de 1,6 à 8,8 W/kg) a induit une instabilité chromosomique (aneuploïdie) dépendante du DAS. L'effet génotoxique a été localisé dans la région du chromosome 17. Il est considéré comme susceptible de conduire à un cancer. Et il suggère des altérationsépigénétiques.Swisscom AGprécise que des expériences de contrôle (sans rayonnement radiofréquence, mais à des températures de 34,5 à 38,5 °C) ont montré que ces altérations génétiques ou épigénétiques avaient sûrement une origine non thermique.
Les appareils à soudure par points exposent lessoudeursqui les utilisent à un champ électromagnétique particulier. Ces soudeurs ont un taux d'antioxydantglobaux du flux sanguin qui ne diminue pas globalement, mais - à l'intérieur de leursglobules rouges- cette exposition fait significativement chuter les activités de deuxenzymesimportantes : lasuperoxyde dismutase(SOD), qui chute de -22 %, or c'est une composante essentielle du mécanisme d'élimination desradicaux libres. Laglutathion peroxydase(GPX) chute, elle, de -12,3 %. De plus, une corrélation significative est démontrée entre l'intensité du champ magnétique et les activités SOD/GPX ; plus le champ est élevé, moins ces enzymes fonctionnent. Ce type d'ELF-MF pourrait donc dégrader l'activitéantioxydanteinterne des globules rouges, et agir comme unstress oxydant(même aux niveaux d'exposition recommandés, précisaient les auteurs de l'étude en 2009).
Ces études scientifiques concluent donc qu'il existe un phénomène derelation dose-effet, mais généralement ni linéaire ni monotone. Cela ne facilite pas l'établissement de normes, d'autant que« les groupes liés à l'industrie supposent souvent une courbe dose-réponse linéaire et donc monotone ».
Ce facteur de risque est encore géographiquement très localisé. Mais il émerge depuis quelques décennies pour certains personnels (scientifiques, techniciens) civils ou militaires.
En cas d'exposition à un champ magnétique extrêmement intense (tel que généré par lesgyrotrons, lesaccélérateurs de particules, les dispositifs defusion par confinement magnétique(tokamaks,stellarators, etc.), on n'observe pas (à ce jour) d'effet destructeur direct ou important sur les cellules humaines ou animales situées à proximité ; ce type de champ ne tue pas la cellule, ni ne semble endommager son enveloppe, mais il peut induire des transformations morphologiques et physiologiques, pour des raisons encore mal comprises, et avec des effets biologiques encore discutés : un champ magnétique ultra-intense peut modifier lastructure de bande électroniquede la matière, ainsi que les interactions entre électrons, atomes et molécules, induisant un état modifié de la matière et des changements de propriétés affectant l'état des cellules (ce qui pourrait indirectement affecter la santé). Ainsi Zhang et al. ont montré en2017qu'un champ magnétique de 27teslaspeut modifier l'orientation et la morphologie desfuseaux mitotiquesdans une cellule humaine en train de se diviser. En2013, Qian et al. avaient quant à eux observé des changements morphologiques significatifs dans lesostéoblastes, et ce, sous un large gradient de champ magnétique intense. Dans ce type de cadre de travail, la législation impose l'apposition d'étiquettes de danger(attention champ magnétique intense, pas destimulateurs cardiaques, pas d'implantsmagnétiques, pas deneurostimulateurs, pas d'objetsmétalliquesen vrac, des blessures graves peuvent en résulter) mais ces logos et messages ne disent pas que ce type de champs magnétiques pourrait aussi nuire aux humains "en bonne santé". Les personnels scientifiques et techniques y sont exposés sans aucune protection. Au vu de leurs observations, des chercheurs appellent au renforcement de la recherche sur les effets biologiques et sanitaires des champs magnétiques intenses, et à la formulation debonnes pratiqueslimitant les risques pour la santé.
Des données scientifiques, parfois anciennes (années 1970) plaident pour l'existence d'effets cumulatifs. Par exemple :
Ce caractère cumulatif et irréversible pourrait être expliqué par une accumulation de petites mutations induites par des cassures mal réparées de l'ADN cellulaire.
Si le modèle animal est transférable à l'homme, ces expériences laissent craindre qu'une exposition chronique et suffisante au WI-Fi ou à d'autres CEM pulsés (téléphonie portable) pourraient après un certain temps induire 1) des lésions cérébrales sources de possibles des effets neuropsychiatriques complètement ou en grande partie irréversibles, et 2) (avec d'autres facteurs) une diminution de lafertilité masculine(délétion de la spermatogenèse).
Enfin, par rapport à la durée moyenne d'une vie humaine et par rapport au temps moyen d'apparition d'un cancer (plusieurs décennies), les études Wi-Fi déjà existantes ont porté sur de très courtes expositions. Elles pourraient donc selon Martin L. Pall (2018),« avoir considérablement sous-estimé les dommages que le Wi-Fi peut causer sur des périodes beaucoup plus longues ». Et il est aussi à craindre que les« fausses assurances de sécurité affirmées par l'industrie sont susceptibles d'entraîner des effets beaucoup plus graves sur les personnes exposées au Wi-Fi ou à d'autres CEM ; plutôt que de les amener à se protéger eux-mêmes ou à protéger leurs enfants en évitant les expositions ou en exigeant que les autres arrêtent les expositions non volontaires, ils sont susceptibles d'éviter les changements de précaution ou d'être empêchés de faire de tels changements protecteurs », d'autant que« ces effets peuvent être parmi les plus difficiles à attribuer à l'exposition aux CEM. Nous sommes beaucoup plus conscients des effets qui se produisent rapidement que de ceux qui prennent des mois ou des années avant qu'ils ne deviennent immédiatement apparents ».
De nombreuses études ont utilisé le modèle animal, impliquant que dans la nature de nombreuses espèces puissent être concernées.
En2011, le gouvernement indien a estimé que les effets néfastes des rayonnements électromagnétiques des téléphones portables et des tours de communication sur la santé des êtres humains ainsi que sur la faune (oiseaux et abeilles notamment) sont aujourd'hui bien documentésjustifiant que le pays renforce ses limites d'exposition.
En termes d'effets biologiques potentiels, les rayonnements non ionisants peuvent être divisés en :
Les rayonnements ultraviolets sont connus pour leurs effets sur la peau ; ils peuvent être bénins comme lebronzageou plus graves comme lecoup de soleil. Sur les yeux, ils peuvent produire descataractes.
En1992, l'Association internationale de radioprotection(IRPA) a fondé en Allemagne une ONG scientifique internationale, dénomméeCommission internationale de protection contre les rayonnements non ionisants(ICNIRPpour les anglophones), vouée à la protection contre les rayonnements non ionisants (champs électriques, champs magnétiques et électromagnétiques, ondes radios, micro-ondes, Wi-Fi, UV, infrarouges, lumière bleue, lasers…). Reconnue au sein de l'ONU par l'Organisation mondiale de la santé(OMS) et leBureau international du travail(BIT, le secrétariat permanent de l'Organisation internationale du travail), l'ICNIRP propose des limites d'exposition aux champs électromagnétiques, qui sont périodiquement mises à jour (dernièrement, le11 mars 2020, pour mieux inclure la5G).
Il est notamment reproché à l'ICNIRPd'être en situation deconflits d'intérêtsavec l'industrie des télécommunications sans filainsi qu'avec d'autres Commissions également impliquées dans la régulation des rayonnements non ionisants (FCCaméricaine notamment)et d'avoir proposé des seuils extrêmement laxistes : lePOlle Johansson note que les normes d'exposition maximales étaient en2015fixées à 1 000 000 000 000 000 fois plus que l'exposition naturelle (rayonnement de fond auquel on sait que la vie sur terre est adaptée), puis encore plus larges en 2018 (1 000 000 000 000 000 000 de fois plus que le fond naturel.
Il est en outre reproché à laFCCet à l'ICNIRPde n'avoir pris en compte qu'une partie deseffets biologiques et environnementaux des champs électromagnétiques, celle qui concerne les effets thermiques (choc électrique, brûlure ou échauffement des tissus proches d'une antenne...), alors que de nombreuses études détectent ou suspectent aussi des effets athermiques (faisant que l'OMS a classé, via sonCentre international de recherche sur le cancercertaines de ces longueurs d'onde, utilisée en téléphonie mobile, commepeut-être cancérogènes pour l'Homme). Des limites d'exposition aux rayonnements plus basses ont été étudiées, proposée ou mises en œuvre dans plusieurs villes et pays ; ex : Vienne et Salzbourg (Autriche), Bruxelles (Belgique)... Suisse (à plusieurs reprises). Et en Autriche, une proposition visait à abaisser la limite d’exposition à l’extérieur à un millionième (10) des niveaux actuels et à un dix-millionième (10) à l’intérieur.
En France, laSociété française de radioprotection(SFRP) est unesociété savantequi dispose en son sein d'une sectionRayonnements Non Ionisants(RNI), qui s'intéresse à la protection des travailleurs contre les risques d’exposition aux champs électromagnétiques et auxRayonnement optiqueartificiels présents dans l’environnement professionnel.
Plusieursrevues scientifiquesspécialisées existent, dont par exemple :Bioelectromagnetics, Bioelectrochemistry, Bioelectrochemistry and Bioenergetics ; Electro- and Magnetobiology ; Journal of Magnetic Resonance, Medical Engineering & Physics...