Comment le changement climatique pourrait affecter l'arsenic dans le riz

Le riz est un aliment de base pour plus de la moitié de la population mondiale.

Il est consommé quotidiennement par plus de personnes que le blé ou le maïs.

C'est donc avec une certaine inquiétude que les scientifiques ont dévoilé une récente découverte, selon laquelle, à mesure que les émissions de carbone augmentent et que la Terre continue de se réchauffer, les niveaux d'arsenic dans le riz augmenteront également.

La présence d'arsenic dans le riz est depuis longtemps connue comme un problème. Presque tout le riz contient de l'arsenic. Ce produit chimique nocif peut s'accumuler dans le sol des rizières et s'infiltrer dans les grains de riz. Mais les quantités trouvées dans les grains de riz peuvent varier considérablement...

Pourtant, la consommation même de faibles quantités d'arsenic inorganique, par le biais de l'alimentation ou de l'eau potable, peut entraîner des cancers et une gamme d'autres problèmes de santé, tels que les maladies cardiovasculaires et le diabète.

Des chercheurs du monde entier travaillent sur la réduction des niveaux d'arsenic dans le riz. Il existe des méthodes de cuisson qui peuvent extraire une partie de cet élément nocif des grains. Mais une nouvelle étude sur l'accumulation d'arsenic inorganique a révélé qu'elle pourrait devenir un problème plus important en raison du changement climatique.

Les chercheurs ont cultivé 28 souches de riz paddy à quatre endroits différents en Chine, dans des conditions expérimentales, sur une période de dix ans.

Ils ont découvert que les niveaux d'arsenic dans le riz augmentaient à mesure que les niveaux de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère et les températures augmentaient.

Ensuite, les épidémiologistes ont modélisé la manière dont ces niveaux d'arsenic pourraient affecter la santé des gens. Ils ont estimé que les augmentations correspondantes des niveaux d'arsenic dans le riz pourraient contribuer à environ 19,3 millions de cas supplémentaires de cancer rien qu'en Chine.

"L'arsenic inorganique a été identifié dans plus d'études comme un cancérigène. Il a des effets néfastes sur les poumons et le cœur", déclare Lewis Ziska, professeur associé de sciences de la santé environnementale à l'Université de Columbia, à New York, coauteur de l'étude. "Et deux indicateurs du changement climatique – l'augmentation du CO2 et l'augmentation des températures – entraînent des quantités plus importantes."

Il convient de noter que le pire scénario des chercheurs dépasse le scénario à fortes émissions "business as usual" utilisé par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, l'organe des Nations unies sur le changement climatique. Les prévisions les plus pessimistes supposent que les températures augmentent de 2 °C et que les niveaux de CO2 augmentent de 200 parties par million supplémentaires entre 2025 et 2050.

Mais cela donne un aperçu de ce qui pourrait arriver aux cultures de riz à l'avenir, si les émissions de carbone ne sont pas réduites.

Bien que les chercheurs se soient concentrés sur des sites en Chine pour leurs expériences, ils affirment que de tels impacts sont susceptibles d'être observés dans le riz cultivé en Europe, aux États-Unis ou ailleurs, car l'arsenic inorganique est courant dans le riz cultivé dans le monde entier.

"Nous ne sommes pas les premiers à étudier le CO2, nous ne sommes pas les premiers à étudier la température – mais nous sommes les premiers à les combiner sur le terrain. Et c'est ce qui nous a stupéfaits", dit Ziska.

Bien sûr, l'étude a des limites, en dehors des métriques choisies pour le scénario de 2050. D'une part, elle suppose que les gens continueront à consommer la même quantité de riz par personne en 2050 qu'ils en mangeaient en 2021, même si, à mesure que les pays s'enrichissent, leur consommation de riz tend à diminuer.

D'autre part, ses auteurs supposent que les gens continueraient à manger beaucoup plus de riz blanc que de riz brun, comme ils le font actuellement. En raison de la manière dont il est traité, le riz blanc contient moins d'arsenic inorganique que le riz brun – donc un changement dans l'autre sens pourrait aggraver les chiffres.

Malgré cela, c'est "l'une des études les plus complètes" jamais réalisées sur le sujet, déclare Andrew Meharg, professeur à l'école des sciences biologiques de l'Université Queen's de Belfast, et chercheur de longue date sur le riz et l'arsenic, qui n'a pas participé à l'étude.

Les humains savent depuis des centaines d'années que l'arsenic est toxique. Sa nature sans goût, incolore et inodore en a même fait une méthode privilégiée pour éliminer les ennemis dans les cours de la Rome antique et de l'Europe médiévale. Mais en doses uniques à des quantités infimes, cela ne provoque pas d'empoisonnement.

Au cours des dernières décennies, les scientifiques ont découvert que même de plus petites quantités d'arsenic peuvent avoir des effets sur la santé lorsque l'exposition se produit de manière chronique tout au long de la vie.

Cela est particulièrement vrai pour l'arsenic inorganique, qui est plus facilement capable de se fixer aux biomolécules dans le corps humain où il peut causer des dommages.

Bien que présent naturellement dans les roches et les sols, l'arsenic inorganique peut être un sous-produit d'activités telles que l'exploitation minière, la combustion du charbon et d'autres processus industriels.

Cela signifie que l'arsenic inorganique est particulièrement répandu dans les eaux souterraines de plusieurs régions, y compris l'Amérique du Sud et certaines parties de l'Asie du Sud et centrale... Aux États-Unis, par exemple, plus de 7 % des propriétaires de puits privés, soit 2,1 millions de personnes, boivent des niveaux dangereux d'arsenic inorganique. Dans le monde entier, environ 140 millions de personnes boivent de l'eau avec des niveaux d'arsenic supérieurs aux directives recommandées par l'OMS.

Après l'eau, le riz est la principale source d'exposition alimentaire à l'arsenic.

Réduire l'arsenic dans votre riz

Si vous voulez réduire votre exposition à l'arsenic provenant du riz, il y a quelques mesures que vous pouvez prendre.

Tout d'abord, certains types de riz contiennent plus d'arsenic inorganique que d'autres. Le riz blanc a une teneur en arsenic inorganique plus faible que le riz brun, mais il a moins de valeur nutritive. Le riz basmati contient moins d'arsenic inorganique que les autres variétés. Et le riz de certaines régions, y compris l'Afrique de l'Est, contient moins d'arsenic que le riz d'autres régions, y compris certaines parties des États-Unis, de l'Europe et de l'Asie du Sud-Est.

Les chercheurs de l'Université de Sheffield, au Royaume-Uni, ont également récemment découvert une méthode de cuisson du riz qui peut éliminer 50 % de l'arsenic du riz brun et 74 % du riz blanc.

Ils recommandent de pré-cuire le riz dans de l'eau bouillante pendant cinq minutes avant de l'égoutter. Ensuite, ajoutez de l'eau fraîche et faites cuire à feu doux pour que toute la quantité d'eau soit absorbée.

L'Agence de sécurité alimentaire du Royaume-Uni recommande de rincer votre riz avant de le cuire, puis de le faire bouillir dans six parts d'eau avant de l'égoutter et de le rincer à nouveau.

Alors, à part réduire les émissions et maintenir la hausse des températures aussi basse que possible, que peut-on faire ?

"Nous ne pouvons pas prétendre que nous allons retirer le riz de la table. Ce n'est pas faisable, dit Nachman. En plus d'être une importante tradition alimentaire, le riz est crucial pour les personnes vivant dans la pauvreté, dont certaines tirent jusqu'à la moitié de leurs calories quotidiennes uniquement du riz. Mais nous devons faire les choses différemment."

Les chercheurs ont également expérimenté différents types de gestion de l'eau pour réduire les niveaux d'arsenic.

Un processus – où, au lieu d'inonder un champ en continu, le champ est partiellement inondé, drainé puis à nouveau inondé – semble réduire la quantité d'arsenic inorganique. "Mais cela augmente simplement le cadmium, dit Marham. Et le cadmium est perçu comme une menace encore plus grande." Le cadmium peut provoquer des cancers du sein, des poumons, de la prostate, du pancréas et des reins, ainsi que des maladies du foie et des reins.

Il y a également un intérêt à essayer de créer des variétés de riz qui absorbent moins d'arsenic inorganique, mais cela n'a pas encore abouti, disent les chercheurs.

Étant donné que certains types de riz accumulent moins d'arsenic inorganique, il y a un intérêt à explorer leur culture.

Une autre solution pourrait être d'ajouter du soufre à l'eau, qui peut absorber les électrons, comme l'arsenic. Une autre façon de modifier le microbiome des champs pourrait être d'ajouter certains types d'engrais – une combinaison qui a permis de réduire la teneur en arsenic était un mélange de thym des montagnes et de fumier d'oiseaux. Mais davantage de recherches sur l'une de ces approches sont nécessaires.

Une autre approche pourrait être de cultiver du riz dans des conditions alimentées par les eaux de pluie, ou là où le sol et l'eau d'irrigation contiennent moins d'arsenic. Le riz d'Afrique de l'Est, qui a tendance à être alimenté par les eaux de pluie plutôt que par l'irrigation, s'est avéré particulièrement pauvre en arsenic inorganique, tout comme le riz en Indonésie. Le riz cultivé aux États-Unis, en Amérique centrale et du Sud, en Asie du Sud-Est, en Europe et en Australie contient des quantités plus élevées d'arsenic.

Il est également nécessaire de mieux surveiller et de réglementer les expositions à l'arsenic dans les aliments, affirment les chercheurs.

"Les décideurs politiques traînent les pieds depuis des décennies à ce sujet", observe Marham.

Actuellement, la Food and Drug Administration des États-Unis ne régule pas les niveaux d'arsenic dans le riz, mais elle a fixé une limite de 0,1 milligramme par kilogramme de riz destiné à la consommation des enfants.

En 2023, l'UE a fixé de nouvelles limites pour l'arsenic inorganique dans le riz à 0,2 milligramme par kilogramme de riz, tandis que la Chine a proposé d'introduire des limites similaires. Mais ces recommandations ne tiennent pas compte du fait que certaines communautés consomment beaucoup plus de riz que d'autres.

"Il existe des moyens de réduire la quantité d'arsenic inorganique, mais cela nécessitera un changement fondamental dans la gestion de la culture du riz actuelle", dit Ziska, ajoutant : "Il faut vraiment y prêter attention, car cela affecte tant de personnes dans le monde."