Bon à savoir :

Sur le CO2:

Un air de composition variable :

Il ne semble pas, a priori, que l’air dans le milieu souterrain ait une composition spéciale
(Jeannel 21,22,24). Effectivement, l’atmosphère d’une grotte régulièrement ventilée diffère peu, chimiquement, de l’atmosphère extérieure (Ginet et Decou 17 ; Vandel 33). Mais dans les cavités creusées dans les terrains éruptifs, l’air peut être pollué par des émanations d’origine volcanique. En pays calcaire, lorsque la topographie souterraine gêne la libre circulation des gaz, ceux-ci stagnent ou circulent lentement (Ginet et Decou 17). En raison de sa densité - 1,52 par rapport à l’air - l’anhydride carbonique s’accumule dans les bas-fonds et les puits (Vandel 33). Il en résulte une concentration accrue de ce gaz et une diminution corrélative de la quantité relative ’oxygène. Le dioxyde de carbone est même tellement abondant dans certaines parties basses des cavernes, qu’il y forme de véritables lacs gazeux particulièrement impropres à la vie (Jeannel 22,24). Bien entendu, les teneurs élevées en CO2 créent un risque certain pour les spéléologues (Ginet et Decou 17). Au-dessus du niveau supérieur des lacs gazeux ci-dessus mentionnés, le gaz carbonique peut s’écouler en « ruisseaux aériens » qui rendent l’air irrespirable pour l’explorateur des cavernes, même si certains Arthropodes troglobies n’y sont nullement incommodés. Jeannel 24 a prospecté une grotte ardéchoise où le CO2 coulait en abondance, empêchant la combustion des bougies et provoquant divers troubles physiologiques : oppression, maux de tête et goût métallique. Selon Ginet et Decou 17, lorsque la teneur en gaz carbonique atteint ou dépasse 10 %, la lampe à acétylène s’éteint et l’Homme commence à ressentir de sérieux malaises.

D’où provient le gaz carbonique rencontré dans les grottes ? Selon Ginet et Decou 17, la source principale en est l’activité biochimique du sol superficiel. La respiration des végétaux, les fermentations humiques, les sécrétions des racines, la décomposition des matières organiques contribuent certainement dans  une large mesure à enrichir en CO2 l’air confiné du sol. Entraîné par la circulation de l’air et par son propre
poids, le dioxyde de carbone emprunte le réseau des fentes et des fissures qui parcourt la roche sous-jacente. C’est ainsi qu’il parvient dans les salles et les galeries des grottes. Pour leur part, les eaux d’infiltration se chargent aussi de CO2 qu’elles transportent à l’état dissous (CO2 + H2O �� CO3 H2). Lors de la précipitation du carbonate de calcium, principalement, comme nous l’avons vu plus haut, sous forme de calcite donnant
naissance aux stalactites et aux stalagmites, le gaz carbonique se dégage dans l’atmosphère des cavernes. (cf. plus haut, l’équation 2). Tous ces processus agissent plus ou moins de façon synergique : ils génèrent et régulent la quantité de CO2 présente dans le milieu souterrain (Ginet et Decou 17). En réalité, les fortes concentrations en anhydride carbonique sont sujettes à des variations en quantité et en localisation. Elles sont en effet influencées par la circulation de l’air et de l’eau et le degré, plus ou moins changeant, du colmatage des fissures environnantes. En période de dépression barométrique, l’air interne d’un massif calcaire, plus chargé en CO2, diffuse au-dehors où il se disperse, ou se propage dans le dédale des cavités souterraines dont il modifie la composition chimique de l’atmosphère (Ginet et Decou 17). La corrélation existant
entre la météorologie extérieure et la météorologie souterraine apparaît, une fois de plus évidente.

Alain AUBERT, docteur es Sciences

extrait de Grottes et cavernes : UN MONDE A L’ABRI DES INTEMPERIES ?

Sur le CO

Mortalité
Le monoxyde de carbone (CO) est la première cause de mortalité par intoxication aiguë en France. Ce gaz incolore et inodore tue encore chaque année dans notre pays plus de 300 personnes (intoxications accidentelles domestiques, professionnelles, émanations d’incendie, de véhicules à moteur, suicides). La moitié de ces décès (environ 150 décès annuels) sont consécutifs à des intoxications accidentelles survenues dans l’habitat.

Morbidité
Le monoxyde de carbone (CO) est à l’origine de plusieurs milliers d’intoxications aiguës par an, qui nécessitent des soins immédiats hospitaliers avec oxygénothérapie. Des troubles neurologiques peuvent apparaître immédiatement après l’intoxication ou après un intervalle libre variant de quelques jours à 3 à 4 semaines (syndrome post intervallaire). Ces accidents peuvent laisser des séquelles à vie, de type neurologiques (syndrome parkinsonien, surdité de perception, polynévrites, troubles du comportement) et cardiaques (troubles de la repolarisation, infarctus du myocarde). De rares études longitudinales de victimes d’intoxications au CO ont estimé la fréquence de ces séquelles (prévalence de 1 à 4 % d’effets secondaires graves1 dans les séries les plus récentes ; manifestations mineures2 atteignant 4 à 40 % des patients intoxiqués selon les études), mais ces chiffres demandent à être confirmés et affinés.

Diagnostic et prise en charge des patients intoxiqués
Les signes cliniques inauguraux d’une intoxication au CO sont polymorphes et aspécifiques allant de formes pauci symptomatiques à type de céphalées, nausées, malaises à des formes neurologiques et cardio-vasculaires graves. Ceci explique qu’en l’absence de contexte environnemental évocateur ou de dépistage systématique, le diagnostic est difficile, et que de nombreuses intoxications au CO restent méconnues. Ainsi, une enquête de SOS médecins réalisée dans 30 villes de France durant l’hiver 1993-1994 a montré que malgré la présence d’au moins deux symptômes évocateurs d’intoxication au CO, un patient intoxiqué sur 2 n’est pas diagnostiqué si le médecin n’est pas équipé lors des consultations à domicile d’un dispositif de détection systématique de CO dans l’air ambiant (carboxymètre). Or la diffusion de ces appareils auprès des urgentistes et autres intervenants à domicile n’est pas encore généralisée en France.
Compte tenu des effets physiopathologiques du CO sur l’organisme humain, le traitement médical proposé est l’administration précoce d’oxygène à 100 % : oxygénothérapie normobare ou hyperbare.
En 1994, sur la base d’une analyse bibliographique et de jugements d’experts, la conférence européenne de consensus sur la médecine hyperbare a défini les situations d’intoxications au CO pour lesquelles un traitement par oxygénothérapie hyperbare devait être prescrit (femmes enceintes/Intoxications sévères définies par une perte de connaissance initiale ou une atteinte neurologique patente (coma, syndrome pyramidal) ou encore une atteinte cardiaque clinique ou électrique). Les recommandations issues de cette conférence correspondent aux critères retenus dans les pays nord-américains. Néanmoins, la prise en charge médicale des victimes, et notamment le recours à l’oxygénothérapie hyperbare n’est pas encore standardisé en France : des disparités locales importantes de prise en charge existent sur le territoire, fonction notamment de la proximité de caissons hyperbares.
La prise en charge d’un patient intoxiqué au CO ne se limite pas au traitement médical. Tout doit être mis en œuvre dans les meilleurs délais pour déterminer la cause de l’accident, neutraliser la source de pollution, et la traiter. L’objectif fondamental est de prévenir des intoxications secondaires dans l’entourage de la victime et d’éviter les récidives après retour à domicile. Le rôle des pouvoirs publics est essentiel et la notion d’alerte prend ici tout son sens ; elle doit être déclenchée pour toute intoxication oxycarbonée, à défaut, et dans l’attente, d’un dispositif permettant le repérage des situations à risque et la gestion de ce risque avant que ne surviennent les premières manifestations d’intoxication. Actuellement, ces objectifs ne sont pas atteints. Le taux de récidive est mal connu en France, mais les informations parcellaires dont on dispose révèlent des chiffres préoccupants (jusqu’à 30% de récidive parmi les patients traités en caisson hyperbare).

Le CO se forme par combustion incomplète des combustibles organiques : bois, butane, charbon, essence, fuel, gaz naturel, pétrole, propane. Il se diffuse très vite dans l’environnement et agit comme un gaz asphyxiant, absorbé rapidement par l’organisme. La plupart du temps, les accidents résultent de la mauvaise évacuation des fumées (conduit obstrué), de défaut de ventilation des locaux, d’un défaut d’entretien des appareils de chauffage et de production d’eau chaude ou de leur mauvaise utilisation (ex appareils de chauffage d’appoint utilisés en continu, groupes électrogènes…).
Le risque d’intoxication est accentué par les conditions sociales (habitat vétuste, défaut d’entretien des appareils, chauffage d’appoint), par les phénomènes météorologiques (froid intense, brouillard) et les habitudes locales.

1 Effets considérés comme graves : altérations majeures des fonctions cognitives associées à diverses manifestations neurologiques (syndrome pyramidal, déficit moteur, manifestations extrapyramidales)
2 Manifestations mineures : asthénie, troubles de la vision, de l’audition, de la mémoire, céphalées, manifestations dépressives, modifications du comportement