Résumé de l’étude STOA « Impacts Environnementaux de la 5G »

« Examen des effets de l’exposition des vertébrés non humains, des invertébrés et des plantes aux champs électromagnétiques de radiofréquence »

Cette étude a été rédigée par Arno Thielens, Université de Gand, Belgique, à la demande du Panel pour l’avenir de la science et de la technologie (STOA) et gérée par l’Unité de prospective scientifique, au sein de la Direction générale des services de recherche parlementaire (EPRS) du Secrétariat du Parlement européen.

Arno Thielens est l’auteur de l’étude qui a montré le rechauffement des insectes exposés à des ondes millimétrique du fait de leur longueur d’onde comparable à la taille des insectes (Arno Thielens et al. (2018). Exposure of insects to radio-frequency electromagnetic fields from 2 to 120 GHz. Scientific Reports, Nature.)

Les réseaux de télécommunication utilisent des champs électromagnétiques (CEM) de radiofréquence (RF) pour permettre la communication sans fil. Ces réseaux évoluent au fil du temps et sont lancés dans les générations suivantes. La 5e génération de réseaux de télécommunication fonctionnera à des fréquences qui n’étaient pas fréquemment utilisées dans les générations précédentes. Cela modifiera l’exposition de la faune à ces ondes. Afin d’anticiper ce changement, la littérature sur l’exposition des vertébrés, des invertébrés et des plantes aux CEM RF est examinée dans ce rapport.

Cette revue montre que l’échauffement diélectrique peut se produire à toutes les fréquences considérées (0,4-300 GHz) et pour tous les organismes étudiés. Les résultats d’une série d’études sur l’exposition de la faune aux CEM-RF sont résumés et discutés. L’examen montre que plusieurs études portant sur les effets de l’exposition aux CEM-RF sur les invertébrés et les plantes dans les bandes de fréquences considérées sont confrontées à des lacunes expérimentales. De plus, la littérature sur l’exposition des invertébrés et des plantes aux CEM-RF au-dessus de 6 GHz est très limitée. Des recherches supplémentaires dans ce domaine sont nécessaires.

RESUME EXECUTIF

Justification

La télécommunication sans fil est une technologie très répandue qui utilise des champs électromagnétiques (CEM) de radiofréquence (RF) pour transmettre des informations entre utilisateurs. Les animaux sauvages peuvent être exposés à ces ondes, qui pénètrent partiellement dans les tissus biologiques. Ces champs internes peuvent avoir des effets biologiques. L’exposition aux CEM RF et l’interaction entre les CEM et les organismes dépendent de la fréquence des ondes. Les réseaux de télécommunication sans fil de 5ème génération (5G) fonctionneront en partie à de nouvelles fréquences qui n’étaient pas très courantes dans l’environnement. Ces changements anticipés justifient une revue de la littérature existante sur les effets de l’exposition de la faune aux CEM-FR. Cette étude présente une telle revue. 

Methodologie

Après une recherche dans la base de données de la littérature actuelle dans le domaine, la littérature est subdivisée en fonction de deux classifications. Le premier est le groupe cible étudié : les vertébrés non humains, les invertébrés et les plantes ; le second est la fréquence CEM-RF étudiée, qui est subdivisée en une gamme de fréquences inférieures (0,45 à 6 GHz) et supérieures (6 à 300 GHz). La première gamme de fréquences comprend les fréquences dans lesquelles les réseaux de télécommunication actuels fonctionnent, tandis que la seconde est la gamme dans laquelle la 5G fonctionnera partiellement. Il en résulte six catégories qui sont examinées séparément.

Résultats

L’échauffement diélectrique dû à l’exposition des tissus biologiques aux CEM-RF apparaît dans toutes les catégories. Cet échauffement provoque une augmentation de la température interne des organismes ou des cellules, ce qui a des effets biologiques tels qu’une réponse thermorégulatrice. Cela implique qu’il existe toujours un niveau de densité de puissance des CEM-RF qui provoquera des effets biologiques, appelés effets thermiques. Le découplage des effets causés par des températures élevées et la présence de CEM-RF dans les tissus biologiques est un problème majeur dans ce domaine d’étude. 

De nombreuses études s’attachent à démontrer (l’absence) d’effets dits non thermiques. Il s’agit d’effets causés par l’exposition aux CEM-RF et qui ne sont pas associés à des changements de température. Une grande variété d’autres effets de l’exposition aux RF-EMF sont étudiés. Cependant, aucun effet, hormis l’échauffement diélectrique, n’est étudié dans les 6 catégories.

Gamme de fréquences inférieures (0,45 – 6 GHz)

Vertébrés
Dans la gamme des basses fréquences, les études in vitro sur des cellules de vertébrés non humains ont donné des résultats mitigés sur la génotoxicité et la transformation cellulaires en cas d’exposition aux CEM-RF. Les analyses précédentes sur ces sujets concluent soit que les preuves de ces effets sont faibles, soit que la littérature n’est pas concluante. En ce qui concerne les effets non génotoxiques de l’exposition aux CEM-RF, certains rapports indiquent que l’activité neuronale peut être modifiée in vitro par l’exposition aux CEM-RF. D’autres effets cellulaires ne sont pas prouvés, contestés ou il n’y a pas assez d’études pour tirer des conclusions sur ces effets. Les études in vivo sur la génotoxicité des CEM-RF ont donné des résultats contradictoires. Il existe un débat dans la littérature sur la question de savoir si l’exposition aux CEM-RF peut induire des modifications (transitoires) de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique. 

Il semble que les études les plus récentes n’aient pas pu montrer de tels effets. Les résultats concernant les effets in vivo de l’exposition aux CEM-RF sur le système neuronal sont mitigés. Il semble y avoir un consensus sur le fait que les animaux peuvent entendre les CEM-RF (pulsés) au-delà d’un certain seuil, ce qu’on appelle l’audition des micro-ondes. Cependant, il existe peu de preuves que les signaux de télécommunication puissent induire cet effet. Les études environnementales sur l’exposition aux CEM-RF et le comportement des vertébrés portent principalement sur la nidification, la reproduction, l’orientation et l’abondance des animaux à proximité des sources de CEM-RF. Il existe un nombre limité d’études qui concluent que des effets sur le comportement et la reproduction pourraient se produire chez les oiseaux et les chauves-souris exposés aux CEM-RF. 

Invertébrés
L’exposition des invertébrés aux CEM-RF dans la gamme des fréquences inférieures à 6 GHz a été étudiée par plusieurs auteurs. Outre l’échauffement diélectrique, on s’intéresse aux effets sur le développement, la génétique ou le comportement. Des études in vitro ont montré une augmentation de l’activité neuronale des neurones des invertébrés. Les études in vivo sur les invertébrés sont confrontées à plusieurs problèmes expérimentaux et présentent des résultats peu concluants sur une série de paramètres étudiés. Il est nécessaire de mener davantage de recherches sur des groupes témoins de meilleure qualité et exposés à des simulacres. Le nombre limité d’études portant sur des invertébrés autres que des insectes ont toutes trouvé des effets (in vitro et in vivo). Il est donc nécessaire de poursuivre les recherches sur ce sujet. Un nombre très limité d’études environnementales se concentrent sur les invertébrés et les études sur les invertébrés non-insectes sont également sous-représentées. Ces sujets nécessitent davantage de recherches à l’avenir.

Plantes et champignons
Le chauffage diélectrique des plantes a été démontré dans la gamme des basses fréquences. Cet échauffement peut avoir des effets bénéfiques, mais induit également la mortalité des plantes à un certain niveau. À des niveaux inférieurs d’exposition aux CEM-RF, la littérature sur les plantes et les champignons présente des résultats contradictoires et souffre de lacunes expérimentales. Le nombre d’études et de plantes et surtout de champignons étudiés est limité par rapport aux études qui portent sur les animaux. Il est nécessaire de poursuivre les recherches dans ce domaine, qui devraient se concentrer sur une meilleure qualité des groupes de contrôle non exposés et des groupes de contrôle fictifs, sur le contrôle de la température et de l’exposition, et sur la dosimétrie. 

Gamme de fréquences plus élevées (6 à 300 GHz)

Vertébrés
Dans la gamme des hautes fréquences, des études in vitro sur des neurones de vertébrés et d’invertébrés ont montré les effets de l’exposition aux CEM-RF sur l’activité neuronale. Des études in vivo sur des vertébrés ont montré que l’exposition de l’œil aux CEM-RF peut induire des lésions cornéennes et une cataracte. Des effets sur la fertilité masculine ont également été démontrés chez les rongeurs. Les résultats de l’exposition aux CEM-RF sur le comportement et la prévalence des vertébrés sont mitigés. Un groupe de recherche a démontré que l’exposition aux CEM-RF peut avoir un effet hypoalgésique chez les souris. Ces effets devraient être reproduits par d’autres groupes de recherche. Il existe des preuves que les CEM-RF à haute fréquence peuvent être utilisés pour induire une réponse anti-inflammatoire, jusqu’à un certain dosage. Un nombre limité d’études in vivo ont montré que les RF-EMF à haute fréquence peuvent réduire la croissance tumorale. 

Invertébrés
Dans la même gamme de fréquences, il y a eu des démonstrations in vitro de neurostimulation et des démonstrations in vivo d’effets développementaux et tératogènes sur des invertébrés à des densités de puissance relativement élevées. Ces effets doivent être étudiés plus avant à des densités de puissance plus faibles. La littérature sur l’exposition des invertébrés aux CEM-RF dans cette gamme de fréquences est limitée et justifie des recherches supplémentaires. 

Plantes et champignons
La littérature sur les champignons et les plantes dans les hautes fréquences est très limitée et aucune conclusion autre que l’existence d’un échauffement diélectrique ne peut être tirée pour le moment. Il est nécessaire d’effectuer des recherches supplémentaires dans ce domaine. 

Conclusion

L’échauffement diélectrique dû à l’exposition aux CEM-RF est démontré dans toutes les catégories étudiées. Dans la gamme des basses fréquences (0,45- 6 GHz), la majorité de la littérature existante se concentre sur les vertébrés, pour lesquels une série d’effets potentiels sont étudiés. Les études qui portent sur l’exposition des invertébrés aux CEMF dans la gamme des basses fréquences se concentrent sur l’échauffement diélectrique et les effets sur le développement, la génétique ou le comportement. La littérature sur les invertébrés non-insectes est très limitée. Les études sur l’exposition des plantes dans la gamme des fréquences inférieures à 6 GHz qui ciblent les résultats de l’exposition au niveau de la plante, sont confrontées à des lacunes expérimentales. Le nombre d’études dans cette catégorie est limité par rapport aux études qui se concentrent sur les animaux. 

Dans la gamme des hautes fréquences (6 à 300 GHz), le nombre de publications évaluées par des pairs est en général plus faible que dans la gamme des basses fréquences. Pour les vertébrés, il existe une série de résultats d’exposition potentiels étudiés, tandis que la littérature sur les invertébrés et les plantes au-dessus de 6 GHz est très limitée. Des recherches supplémentaires dans ce domaine sont nécessaires.

Options politiques

Compte tenu des résultats de cet examen, quatre options stratégiques ont été formulées.

Une première option politique peut consister à financer des recherches sur l’exposition des plantes, des champignons et des invertébrés aux CEMF à des fréquences inférieures à 6 GHz et à financer des recherches sur les vertébrés non humains, les plantes, les champignons et les invertébrés à des fréquences comprises entre 6 et 300 GHz. Ces études pourraient servir de base à des politiques fondées sur des preuves concernant l’exposition des organismes non humains aux CEM-RF. 

Une deuxième option politique pourrait consister à demander une surveillance systématique des CEM-RF environnementaux, étant donné qu’ils constituent la principale source d’exposition des organismes non humains et que cette exposition devrait évoluer avec le temps. 

Une troisième option politique peut consister à demander de rendre publiques les informations sur les aspects opérationnels des CEM-RF des réseaux de télécommunication. Là encore, il s’agirait de quantifier l’exposition environnementale aux CEM-RF au fil du temps.

Une quatrième option politique peut être d’exiger des études de conformité pour d’autres organismes que les humains lorsque des antennes de stations de base sont installées dans le réseau de télécommunication. Cela permettrait d’éviter une exposition excessive aux CEM-RF des organismes non humains à proximité de ces antennes.

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Par Michèle Rivasi

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