Contamination par le fluorure et fluctuations de la qualité de l’eau dans le district de Mianwali (Pakistan) et leurs implications pour la santé humaine et l’agriculture durable

Pourquoi l’eau sous nos pieds compte

Pour des millions de personnes vivant en zones arides, le verre d’eau qui paraît le plus sûr ne vient souvent pas d’une rivière mais de l’eau profonde souterraine. Dans le district de Mianwali au Pakistan, cette réserve cachée alimente les foyers et fait vivre les cultures. Cette étude pose une question simple mais urgente : lorsque les ménages et les agriculteurs prélèvent de l’eau du sol, est‑ce qu’ils aspirent aussi des menaces invisibles — en particulier le minéral fluorure — susceptibles d’endommager silencieusement dents, os et sols sur le long terme ?

Un examen attentif des puits du quotidien

Les chercheurs ont réalisé l’un des contrôles les plus étendus des eaux souterraines pour cette région du Pakistan. Ils ont échantillonné 510 sources d’eau souterraine — réseaux d’approvisionnement gouvernementaux, forages et pompes à main — dans les trois sous‑districts. Chaque échantillon a été analysé dans des laboratoires certifiés pour des paramètres de base comme la salinité et l’acidité, ainsi que pour des éléments clés tels que le calcium, le magnésium, le sodium, les sulfates, l’arsenic et, de façon cruciale, le fluorure. Ils ont comparé les résultats aux normes sanitaires de l’Organisation mondiale de la Santé pour déterminer quelles sources étaient potables et lesquelles pouvaient mettre en danger les personnes ou les terres agricoles.

Ce qu’ils ont trouvé dans l’eau

La bonne nouvelle est que de nombreux paramètres de qualité de l’eau se situaient dans les limites recommandées : la plupart des échantillons présentaient des niveaux acceptables de calcium, de magnésium et de plusieurs autres constituants dissous. Globalement, environ quatre échantillons sur cinq ont été jugés « excellents » ou « bons » pour la consommation lorsque tous les facteurs ont été combinés en un seul indice de qualité de l’eau. Mais des problèmes sont apparus lorsqu’ils se sont concentrés sur des dangers individuels. Environ 41 % des échantillons étaient trop salés, et plus d’un tiers présentaient des teneurs en fluorure supérieures à la valeur sanitaire de 1,5 milligramme par litre. Certains lieux révélaient des niveaux particulièrement élevés de fluorure et de sulfate, notamment à Isa Khel, un sous‑district où plus de la moitié des puits testés dépassaient le seuil de sécurité pour le fluorure.

Les roches, la chaleur et l’utilisation humaine déterminent le risque

D’où provient ce surplus de fluorure ? L’étude met en cause les roches qui contiennent l’aquifère. Une grande partie de Mianwali est constituée de couches anciennes riches en minéraux, recouvertes de dépôts alluviaux meubles. Lorsque l’eau de pluie et l’irrigation s’infiltrent, elles restent au contact de minéraux porteurs de fluorure, les dissolvant lentement. À l’aide de diagrammes chimiques standards, l’équipe a constaté qu’environ 59 % des échantillons présentaient de fortes signatures d’interaction roche‑eau, tandis que le reste était davantage influencé par l’évaporation intense du climat chaud et sec, qui concentre les sels à mesure que l’eau s’évapore. Les pompages intensifs pour l’agriculture et les villes abaissent encore les niveaux d’eau, favorisant des trajectoires d’écoulement plus profondes à travers ces couches riches en fluorure et augmentant la probabilité que les puits captent des zones contaminées.

Impacts sur les familles et les champs

Pour aller au‑delà des limites binaires de conformité, les scientifiques ont estimé la quantité de fluorure réellement ingérée par les personnes via l’eau potable sur de nombreuses années. Ils ont calculé un « quotient de danger » pour les adultes et les enfants, qui compare l’apport quotidien à un niveau considéré peu susceptible de causer des effets nocifs. Environ un prélèvement sur cinq présentait des valeurs indiquant des risques sanitaires potentiels, les enfants étant plus exposés car ils boivent plus d’eau par kilogramme de poids corporel et parce que leurs dents et leurs os sont encore en formation. Une exposition chronique dans ces zones peut tacher et fragiliser les dents (fluorose dentaire) et, à des doses plus élevées, raidir et endommager les os (fluorose squelettique). La même eau sert aussi à irriguer les champs. Avec le temps, le fluorure peut s’accumuler dans les sols, perturber l’équilibre des nutriments nécessaires aux plantes et réduire la production ou la qualité des cultures, menaçant à la fois les revenus agricoles et la sécurité alimentaire.

Cartographier les points chauds et préparer l’avenir

Pour aider les planificateurs à identifier les zones où l’action est la plus urgente, l’équipe a combiné le fluorure et des caractéristiques chimiques associées en un « indice de pollution par le fluorure » unique et l’a cartographié à l’échelle du district. Environ deux‑tiers des échantillons se situaient dans une bande de contamination modérée et près d’un sur dix dans une bande élevée, formant des grappes nettes où les eaux souterraines sont beaucoup plus risquées. Pour les autorités locales, cette carte constitue un guide pratique : elle signale où implanter les nouveaux puits avec précaution, où des filtres domestiques ou des stations de traitement communautaires sont les plus nécessaires, et où les agriculteurs pourraient avoir besoin de sources d’eau alternatives ou de pratiques de gestion des sols adaptées.

Ce que cela signifie pour les habitants

En termes simples, l’étude montre que les eaux souterraines qui soutiennent les foyers et les exploitations de Mianwali sont une bénédiction mitigée. De nombreux puits fournissent encore de l’eau potable et fraîche — mais une part non négligeable transporte suffisamment de fluorure et de sel pour menacer la santé humaine et la production agricole, en particulier pour les enfants et les cultures sensibles. Les auteurs soutiennent que protéger l’avenir de la région exigera plus que de forer plus profondément : il faudra des analyses régulières, des traitements ciblés, une irrigation plus intelligente et des campagnes de sensibilisation pour que les communautés sachent quels robinets sont sûrs et lesquels doivent être corrigés. En transformant une chimie complexe en cartes et en scores de risque clairs, ce travail offre une feuille de route pour un approvisionnement en eau potable plus sûr et une agriculture plus durable dans ce coin asséché du monde — et un avertissement pour d’autres régions arides qui dépendent fortement des eaux invisibles sous leurs pieds.

Citation: Rehman, F., Ullah, Z., Azeem, T. et al. Fluoride contamination and water quality fluctuations in Mianwali District Pakistan and its implications for human health and sustainable agriculture. Sci Rep 16, 9555 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-89321-5

Mots-clés: eaux souterraines, fluorure, qualité de l’eau, Pakistan, agriculture durable