Une nouvelle étude canadienne portant sur la composition de deux carottes de glace de l'Arctique depuis 1990 indique l'accumulation d'acide trifluoroacétique (TFA), un sous-produit atmosphérique du HFO-1234yf qui suscite des inquiétudes quant à son effet à long terme sur l'environnement et la santé humaine.

L'acide trifluoroacétique est l'un des trois acides perfluoroalkylcarboxyliques à chaîne courte (scPFCAs) identifiés dans l'étude - intitulée "Ice Core Record of Persistent Short-Chain Fluorinated Alkyl Acids : Evidence of the Impact From Global Environmental Regulations" - qui a été publiée le 23 avril dans Geophysical Research Letters. Les deux autres sont l'acide perfluoropropionique (PFPrA) et l'acide perfluorobutanoïque (PFBA).

L'étude, qui a déterminé le contenu des carottes de glace de la calotte glaciaire du Devon au Nunavut, Canada, sur une base annuelle, a vérifié que les niveaux de ces "composés persistants" ont augmenté depuis 1990, suite à l'adoption en 1987 du Protocole de Montréal ; ce traité mondial a abouti au remplacement des gaz chlorofluorocarbones (CFC) et hydrochlorofluorocarbones (HCFC) appauvrissant la couche d'ozone par des hydrofluorocarbones (HFC), et plus récemment par des hydrofluorooléfines.

"Nous observons l'importance du remplacement des chlorofluorocarbures dans l'augmentation des dépôts d'acide trifluoroacétique", indique l'étude. "Les dépôts d'acide trifluoroacétique devraient augmenter avec l'introduction progressive de nouveaux composés de remplacement des chlorofluorocarbures. Ces travaux démontrent l'augmentation de la charge environnementale des acides perfluoroalkylcarboxyliques à chaîne courte persistants et potentiellement toxiques en raison de la réglementation mondiale".

Cora Young, chimiste de l'atmosphère à l'université de York à Toronto, au Canada, et auteur correspondant de l'étude, est citée par la BBC dans un article du 14 mai comme ayant déclaré que les niveaux d'acides perfluoroalkylcarboxyliques à chaîne courte trouvés dans la glace de l'Arctique sont "de l'ordre de 10 fois plus élevés aujourd'hui que ce que nous avons vu avant le protocole de Montréal". Bien que la toxicité potentielle de ces composés reste à déterminer, "nous savons que nous engageons l'environnement dans une contamination importante", a-t-elle ajouté.

En plus d'identifier ces composés, les chercheurs de l'étude, dont Young et Amila De Silva, chimiste à Environnement et changement climatique Canada, ont utilisé la modélisation atmosphérique pour tenter de déduire les sources des composés, selon un article publié le 2 mai dans Chemical & Engineering News.  Les chercheurs ont déterminé que l'acide trifluoroacétique était un sous-produit du HFC-134a et de son gaz de remplacement, le HFO-1234yf, tous deux utilisés comme réfrigérants dans les climatiseurs des voitures.  Le HFO-1234yf produit beaucoup plus d'acide trifluoroacétique que le HFC-134a dans l'atmosphère, l'acide trifluoroacétique descendant sur Terre sous forme de pluie. Young a été cité dans l'article comme disant que l'acide trifluoroacétique "circule probablement dans tout l'hémisphère nord".

L'analyse suggère que l'acide perfluorobutanoïque est également un sous-produit des remplacements de chlorofluorocarbures, mais les chercheurs n'ont pas pu identifier la source de l'acide perfluoropropionique.

Des études antérieures sur l'acide trifluoroacétique soulèvent des questions

L'acide trifluoroacétique a fait l'objet de nombreuses études ces dernières années. En janvier, une étude publiée dans Environment International a révélé des niveaux élevés d'acide trifluoroacétique dans le sang humain en Chine, ce qui indique une "exposition humaine généralisée" dans la population générale. "Nos résultats ont fourni un soutien pour de futures études qui doivent explorer davantage les voies d'exposition humaine et les effets toxiques de ces composés sur la santé humaine", selon l'étude.

Une étude réalisée en 2017 par l'Agence norvégienne de l'environnement, tout en notant que si l'acide trifluoroacétique produit par le HFO-1234yf dans l'atmosphère n'est pas considéré comme une menace environnementale dans un avenir prévisible, a conclu que la tolérance ultime de la nature à l'accumulation d'acide trifluoroacétique - et son effet sur la santé humaine - reste une question ouverte.

Étant donné la persistance de l'acide trifluoroacétique, le risque qu'il présente augmente si les émissions de HFO-1234yf dans l'environnement augmentent, selon le rapport norvégien. Dans cette optique, il conclut que "l'élimination progressive des hydrofluorooléfines (et par conséquent de l'acide trifluoroacétique), ou les stratégies de réduction des émissions accompagnées de mesures de meilleures pratiques qui contribuent à assurer une capture efficace des hydrofluorooléfines/acide trifluoroacétique au cours des opérations de recyclage, contribueront à réduire le risque pour la santé humaine et l'environnement".

Les abréviations utilisées dans ce texte :

HFO : Hydrofluoro-oléfine

TFA : acide trifluoroacétique

scPFCAs : acides perfluoroalkylcarboxyliques à chaîne courte

PFPrA : acide perfluoropropionique

PFBA : Acide perfluorobutanoïque

CFC : ChloroFluoroCarbone

HCFC : HydroChloroFluoroCarbone

HFC : HydroFluoroCarbone

TFP : tétrafluoropropène

GWP : Potentiel de réchauffement de la planète

PFC : PerFluoroalkylCarboxylique

PFCAs : Acides perfluoroalkylcarboxyliques