L'analyse de risque est une discipline relativement nouvelle qui est devenue un enjeu central du débat public et du mécanisme de prises de décision concernant un grand nombre de problèmes écologiques. Elle vise à quantifier les risques posés par les substances et/ou les procédés angereux. Dans ses fondements, l'analyse de risques est probabiliste : elle cherche à quantifier à la fois la probabilité et l'ampleur de conséquences négatives pour les individus, les populations ou les écosystèmes, à partir de dangers spécifiques.²

Il existe plusieurs étapes dans l'évaluation du risque, qui vont de la définition de la nature du danger à l'estimation de l'exposition et des effets réels.

Déterminer la nature d'un danger

Tout d'abord, il faut décider si un procédé ou une substance particulier(e) peut être nocif(ve) et comment. Par exemple, une substance peut présenter une toxicité aiguë ou être un poison seulement en cas d'exposition prolongée, elle peut aussi être carcinogène, mutagène, etc. Il est également nécessaire de définir les doses à partir desquelles ces effets et d'autres surviennent. Lorsque les situations dangereuses peuvent faire intervenir des rejets accidentels, il faut également calculer les probabilités d'accidents. Il est possible qu'il faille toute une série de défaillances pour qu'un accident se produise. Dans de tels cas, une analyse de risques implique en général la mise au point «d'arbres de défaillance», qui sont des diagrammes montrant la (les) séquence(s) des défaillances dans des sous-systèmes qui pourraient aboutir à une défaillance globale du système. Dans l'idéal, cela permet idéalement d'évaluer la probabilité globale de défaillance.

Déterminer l'exposition

Lorsqu'on fait l'estimation d'une exposition causée par la contamination de l'environnement (appelée «reconstruction de dose), il est essentiel de connaître la quantité de polluant qui a été rejetée dans un milieu donné, tel que l'air ou l'eau, à partir d'une source de pollution (appelée «terme source»). En l'absence de cette indication, il est nécessaire d'avoir un historique précis des concentrations de polluants dans l'air, l'eau et les sols.

Un rejet dans un milieu donné peut affecter un autre milieu. Ainsi, les émissions dans l'air de particules radioactives finiront par se déposer dans le sol au fur et à mesure de leurs «retombées». Les polluants à la surface du sol peuvent aussi s'infiltrer jusque dans la nappe phréatique ou se trouver entraînés dans les eaux de surface par la pluie et la fonte des neiges. Des radionucléides tels que le césium 137, le strontium 90 et le carbone 14, et de nombreux composés toxiques organiques peuvent être incorporés par la végétation et les cultures partir de l'air, de l'eau et du sol.

«L'analyse de la voie de transfert» clarifie les voies souvent complexes par lesquelles les polluants atteignent la population par l'intermédiaire de l'environnement. Cette analyse permet de convertir des estimations de rejets en estimations de doses. Les expositions des travailleurs peuvent être, en principe, vérifiées plus directement. Par exemple, les travailleurs des centrales nucléaires portent des dosimètres photographiques personnels qui enregistrent les niveaux d'exposition aux rayonnements bêta et gamma. L'exposition interne aux matières radioactives peut être déterminée à partir du comptage d'échantillons d'urines et d'expositions au corps entier.

Les substances nocives peuvent aussi être contenues dans des produits de consommation, auquel cas il est nécessaire de faire des prélèvements d'échantillons de ceux-ci et d'en étudier les modes d'utilisation et de consommation afin d'estimer l'exposition.

Evaluer les dommages

Une fois que les niveaux d'exposition des travailleurs et des populations vivant en dehors du site ont été déterminés, il est possible d'estimer les conséquences néfastes pour la santé si les effets de l'exposition à cette substance sont connus. Dans de nombreuses circonstances, une autre façon d'évaluer l'impact causé sur la santé est de mener une étude épidémiologique - s'il est possible d'établir des groupes d'individus exposés et des groupes de contrôle appropriés.

Les risques peuvent être exprimés en termes absolus ou relatifs, et sur une base individuelle ou au niveau de la population. Indiquer que le risque pour un individu de contracter un cancer à la suite d'un niveau donné d'exposition est de 1 sur 100 000 revient en général à dire que l'on s'attendrait à trouver un «cancer en excès» sur une population de 100 000 si chaque personne avait connu le même niveau d'exposition. Il s'agit d'une indication sur le «risque absolu» parce qu'elle spécifie le nombre précis de cancers qui seraient engendrés à la suite de l'exposition.

On peut aussi définir un «risque relatif», par exemple en disant qu'un risque individuel (à l'intérieur d'une population donnée) de contracter un cancer donné a doublé à la suite d'une exposition. Cela signifie que l'on s'attendrait à trouver deux fois plus de cas de cancers parmi la population exposée que dans une population «de contrôle» comparable, mais n'ayant pas subi d'exposition.

Incertitudes liées à la nature du danger

Lorsque l'on identifie un danger, les manifestations aiguës (à court terme) liées à des niveaux d'exposition élevés à des substances toxiques sont souvent bien connues. Il est donc relativement facile dans de tels cas de démontrer qu'un effet a probablement été causé par un danger donné. Par exemple, les manifestations aiguës d'une exposition à des niveaux élevés d'irradiation, parmi lesquels on trouve entre autres des vomissements et la perte de cheveux, sont bien connues.

Au contraire, les effets chroniques de l'exposition à des faibles doses de matières toxiques et d'irradiation ne se manifestent qu'à long terme, et peuvent dépendre de l'imbrication de nombreux facteurs, tels que le régime alimentaire, les prédispositions génétiques et l'exposition à d'autres substances nocives. Par exemple, il est difficile de démontrer le lien entre une exposition donnée et des conséquences néfastes à cause de la longue période de latence et des incertitudes concernant les causes de cancers.

D'autres problèmes viennent s'ajouter, du fait que les estimations des effets à long terme sont souvent basées sur des extrapolations plutôt que directement sur des données : on fait des extrapolations de doses relativement élevées vers des doses relativement faibles, d'études sur des animaux à des études sur les êtres humains, des hommes on extrapole aux femmes ou bien d'adultes à des enfants ou à des ftus. De nombreux problèmes proviennent de telles extrapolations. Par exemple, certaines substances peuvent avoir des seuils en dessous desquels elles ne causent pas de dommages spécifiques, ce qui rend par conséquent erronées les extrapolations partant de doses relativement élevées pour trouver des doses faibles. Dans d'autres cas, les normes établies pour les adultes pourraient avoir des effets plus néfastes (proportionnellement) pour les enfants et les ftus.

Le manque de données disponibles constitue un autre problème de taille dans l'identification des dangers. Un très grand nombre de produits chimiques sont devenus d'usage courant sans que leur toxicité à long terme à faibles doses ait jamais été analysée. Les effets synergiques de produits chimiques toxiques agissant ensemble ou associés à des rayonnements ionisants n'ont, le plus souvent, jamais été étudiés. Enfin, la recherche sur l'identification des dangers s'est focalisée sur le cancer, en négligeant souvent d'autres effets pénalisants importants pour la santé, tels que les malformations à la naissance ou les dommages causés au système immunitaire.

Incertitudes dans l'estimation de l'exposition

Pour calculer les expositions causées par des accidents, il faut estimer à la fois la probabilité et les conséquences d'un accident donné. Ces estimations sont relativement simples à réaliser pour ce qui concerne les systèmes bien connus. Par exemple, le nombre d'accidents de la route aux Etats-Unis et leurs conséquences peuvent être estimés de façon assez précise d'année en année.

Mais il existe de nombreux problèmes dans l'estimation des probabilités pour des systèmes nouveaux et complexes, et dont les composants sont censés avoir un faible taux de défaillances. Il est possible que l'interdépendance entre les défaillances des composants ou des sous-systèmes ne soit pas bien connue. Dans de tels cas, seules des données limitées fournissent la base de la prédiction de la fréquence d'événements catastrophiques tels que les fusions de cur de réacteurs nucléaires. Des simulations peuvent aider à réduire ces incertitudes, mais pas à les éliminer. Parfois, il est même difficile de prévoir les types d'accidents catastrophiques qui pourraient se produire, sans parler de préciser leur probabilité.

Les estimations d'exposition dépendent également d'une connaissance solide des termes sources ou des concentrations en polluants rejetés dans l'environnement. Par exemple, aucune mesure n'a été faite des rejets de radium 226 dans l'air pendant les trois premières décennies de l'exploitation de l'usine de retraitement d'uranium appartenant au ministère de l'Energie américain à Fernald dans l'Ohio. Dans d'autres cas, les estimations officielles peuvent être de mauvaise qualité du fait d'une surveillance inadéquate, du mauvais entretien des appareils et de toutes sortes d'autres problèmes. La re-évaluation des termes sources pour les rejets de substances nocives constitue une composante essentielle du travail de l'estimation de doses et des effets sanitaires pénalisants pour les populations vivant hors site à proximité d'usines de fabrication d'armements du DOE. En revanche, l'estimation de l'exposition aux produits chimiques contenus dans des aliments est souvent relativement facile.

De la même façon, dans le cas des travailleurs, les données pertinentes ne sont souvent pas disponibles ou ne sont pas assez fiables pour qu'il soit possible d'effectuer des évaluations précises de l'exposition des travailleurs. Par exemple, l'exposition de travailleurs à des matières toxiques non radioactives, comme l'acide fluorhydrique, causée par des opérations menées dans de nombreuses usines de fabrication d'armes nucléaires, ne peut être évaluée directement parce qu'aucune mesure de ces matières n'a été faite. Pourtant, ces expositions pourraient s'avérer bien plus importantes que ce qui avait été imaginé.

Les limites de l'analyse de risques

Les incertitudes sont inhérentes à l'analyse de risque, étant donné que les évaluations de risques sont généralement des affirmations probabilistes. Une bonne pratique consiste à évaluer les incertitudes et à les exprimer de façon explicite. Lorsque les données sont relativement bonnes, les calculs d'incertitudes sont assez faciles à effectuer. En revanche, lorsque les données sont de mauvaise qualité ou non existantes, de tels calculs sont bien plus problématiques et sujets à controverse, parce qu'ils font entrer en ligne de compte le jugement personnel d' «experts» à la place de données et d'analyse réelles. Dans ces cas là, la marge d'incertitude peut être énorme.

Pourtant, même si toutes les données nécessaires au calcul du risque sont disponibles, l'analyse de risque ne devrait pas être la seule base de la prise de décision, et ce pour de nombreuses raisons. En premier lieu, elle ne fait pas de différence entre les risques volontaires et involontaires. Il existe des différences humaines, politiques et éthiques fondamentales entre ces risques. On peut perdre six cent francs volontairement en prenant un risque en pariant sur un cheval, mais à juste titre être contrarié par la perte d'un seul franc lors d'un hold-up.

L'analyse de risque pose un deuxième problème fondamental : des événements ayant des conséquences catastrophiques mais une faible probabilité sont traités de la même façon que des événements ayant des conséquences mineures mais une probabilité élevée. Cela est dû au fait que le risque simple est calculé comme étant le produit de la probabilité d'un événement multiplié par la conséquence estimée. Ainsi, des accidents rares et à grande échelle comme ceux de Tchernobyl ou de Bhopal sont traités sur un plan d'égalité avec un événement beaucoup plus fréquent, tel qu'une fuite d'une quantité bien plus petite d'un radionucléide ou d'un produit chimique. Ce problème est particulièrement grave lorsque les conséquences des accidents aboutissent à la perte de la vie ou d'un membre ou à la contamination étendue des nappes phréatiques, et sont donc irrémédiables.

L'analyse de risque met en général sur un pied d'égalité des risques qui s'étendent loin dans l'avenir et les risques qui sont encourus par la génération qui bénéficie des activités en question. De la même façon, les risques encourus par un groupe social déterminé sont mis dans la balance au même titre que les bénéfices revenant à un autre groupe, même lorsque l'imposition de ces risques est discriminatoire dans la pratique. Par exemple, les populations vivant dans la campagne et les minorités ethniques ont souvent à payer une part disproportionnée de risques provenant d'activités dont bénéficient la classe moyenne urbaine et les populations aisées.

En résumé, l'analyse de risque peut être un guide quantitatif utile pour les prises de décision si elle s'appuie sur une étude scientifique solide et si elle est complétée par des processus de prise de décision sociaux et politiques qui prennent en compte les limites inhérentes à cette méthode.