Fruits de mer avec un peu de microplastiques

Par Iva Fedorka.

On a trouvé des déchets plastiques dans le cercle polaire, au sommet du mont Everest et au fond des océans. Ces minuscules particules de plastique ou microplastiques sont fréquemment ingérées par les animaux marins dans notre chaîne alimentaire, et nous ne comprenons pas encore complètement comment ces microplastiques peuvent affecter la santé aquatique et humaine.

Du plastique, du plastique partout

La production de plastique a augmenté chaque année de 8,7 % depuis les années 1960 et constitue désormais une industrie mondiale pesant des centaines de milliards de dollars. De 4 à 12 millions de tonnes métriques de plastique se retrouvent chaque année dans les océans et la quantité de plastique dans les océans devrait dépasser la population de poissons d'ici 2050. De manière prudente, 5,25 trillions de particules de plastique circulaient dans les eaux de surface de la Terre en 2018.

Quatre-vingt pour cent de ces déchets plastiques sont des ordures et des articles rejetés par les rejets industriels, les voies navigables intérieures et les écoulements d'eaux usées. Environ trois quarts de ces déchets sont des déchets non collectés et le système de gestion des déchets contribue aux 25 % restants.

Que sont les microplastiques ?

Le terme microplastiques (MP) a été introduit en 2004 pour décrire les particules de plastique d'une taille comprise entre 0,1µm et 5mm. Elles varient en taille, en forme, en composition chimique et en type de polymère. Les résines les plus courantes sont le polyéthylène et le polypropylène. Certaines MP ont été fabriquées en petite taille (MP primaires "), tandis que d'autres (MP " secondaires ") sont créées au fur et à mesure que des articles plus grands se dégradent.

Sources des microplastiques

Les produits de soins personnels (comme les exfoliants) contiennent des microbilles, un type de MP primaire. Le rejet quotidien de microbilles dans les habitats marins est estimé à huit milliards rien qu'aux États-Unis. Les abrasifs industriels et les granulés utilisés pour fabriquer des articles en plastique plus grands constituent une autre source importante de MP primaires. Les MP secondaires peuvent inclure les microfibres textiles et la poussière des pneus, ainsi que les particules créées par la dégradation d'autres articles en plastique.

Dégradation du plastique

Même si la fabrication du plastique était complètement arrêtée, des PM secondaires continueraient d'être produits à partir des déchets plastiques existants au fur et à mesure que ces déchets se dégradent. La vitesse de dégradation dépend de la résine ou du polymère, ainsi que du type, de la forme, de la densité et de l'âge de l'article en plastique. Les conditions environnementales (climat, température, rayonnement et pH) influent également sur le taux de dégradation.

Bien que les plastiques soient durables, ils peuvent néanmoins être affectés par la biodégradation (décomposition par les micro-organismes), la photodégradation par la lumière du soleil ou les photons, l'oxydation thermo ou thermique (détérioration moléculaire lente à des températures modérées ou élevées) et les effets hydrolytiques de l'eau.

Questions relatives à la recherche

Bien que de nombreux rapports aient été publiés sur la pollution par les PM dans les fruits de mer et les environnements aquatiques, le manque de méthodes standardisées d'échantillonnage, d'identification, de quantification et d'analyse a produit des résultats incohérents.

Prélèvement et préparation des échantillons

L'eau, les sédiments et le tractus gastro-intestinal des animaux aquatiques sont les échantillons habituels de choix. Les eaux de surface sont collectées à l'aide de filets ou de chaluts. Les sédiments peuvent être recueillis par prélèvement à la pelle ou par carottage. Le foie, les branchies, les viscères et les autres organes des organismes aquatiques sont disséqués. Le MP est ensuite séparé des matrices par détermination de la densité, digestion chimique et autres méthodes de préparation des échantillons.

Caractérisation et quantification

Une fois que les PM sont séparés, ils sont évalués chimiquement pour identifier les types spécifiques de polymères qu'ils contiennent. Actuellement, les scientifiques caractérisent les MP en utilisant la chromatographie en phase gazeuse/spectrométrie de masse (CG/SM), la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, la spectroscopie Raman, la pyrolyse et d'autres techniques d'imagerie.

La teneur en MP de l'eau, des sédiments et du biote est généralement exprimée en particules par m3", "particules par m2" ou "particules par individu", respectivement. Cependant, de nombreuses évaluations peuvent ne pas inclure les particules plastiques de taille nanométrique (dont la taille varie de 0,001 à 0,1µm), pour lesquelles des méthodes de mesure efficaces ne sont pas toujours disponibles.

En plus des résines, des produits chimiques sont ajoutés dans le processus de fabrication du plastique. Jusqu'à 4 % du poids des MP peuvent être des plastifiants, des pigments, des agents antimicrobiens, des stabilisateurs et d'autres additifs. Ces produits chimiques peuvent s'infiltrer dans l'environnement à partir des plastiques. La lixiviation augmente avec la dégradation, à mesure que le rapport surface/volume des MP augmente.

Il a également été démontré que les MP absorbent les polluants organiques persistants (POP), notamment les biphényles polychlorés (PCB), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), les pesticides organochlorés, les retardateurs de flamme et d'autres sous-produits des biens de consommation ou des déchets municipaux.

Quelle est la prochaine étape ?

Bien que les autorités nutritionnelles nous conseillent de manger plus de fruits de mer, les inquiétudes concernant la teneur en PM pourraient en fait entraîner une réduction de la consommation. Il est essentiel de mener davantage de recherches sur les risques pour la santé humaine et animale liés aux MP si nous voulons protéger les consommateurs et l'environnement.

Bien que de nombreuses créatures aquatiques qui ingèrent des MP aient été étudiées, des recherches supplémentaires sont nécessaires. Comme certains PM sont plus denses que l'eau, ils coulent et les organismes se nourrissant sur le fond sont plus susceptibles de les ingérer. D'autres MP sont moins denses et peuvent être consommés par les poissons et d'autres espèces qui habitent la colonne d'eau.

Prévenir et éliminer les MP de l'eau est également un enjeu majeur. Des outils d'ingénierie et de biotechnologie, tels que des traitements avancés de l'eau, pourraient aider à contrôler, réduire, voire éliminer la pollution par les MP. L'élimination des déchets plastiques étant également affectée par le développement économique, les infrastructures locales et la législation, il sera difficile de modifier les habitudes, les pratiques et les emplois établis.

Iva Fedorka est rédactrice de contenu pour Thermo Fisher Scientific.