En 2020, des images obsédantes de barils métalliques corrodés dans l'océan profond au large de Los Angeles ont sauté dans la conscience publique. Initialement liés au DDT du pesticide toxique, certains barils ont été entourés de halos fantomatiques dans les sédiments.
Il n'était pas clair si les barils contenaient des déchets DDT, laissant le contenu des barils et les halos étranges inexpliqués.
Maintenant, de nouvelles recherches de la Scripps Institution of Oceanography de l'UC San Diego révèlent que les barils avec des halos contenaient des déchets alcalins caustiques, qui ont créé les halos en fuite.
Bien que les résultats de l'étude ne puissent pas identifier quels produits chimiques spécifiques étaient présents dans les barils, la fabrication DDT a produit des déchets alcalins ainsi que des déchets acides. D'autres grandes industries de la région, telles que le raffinage d'huile, ont également généré des déchets alcalins importants.
« L'un des principaux flux de déchets de la production de DDT a été l'acide et ils n'ont pas mis cela dans des barils », a déclaré Johanna Gutleben, un érudit postdoctoral Scripps et le premier auteur de l'étude. « Cela vous fait vous demander: ce qui était pire que les déchets d'acide DDT pour mériter d'être mis dans des barils? »
L'étude a également révélé que les déchets caustiques de ces barils transformaient des parties du fond marin en environnements extrêmes reflétant des évents hydrothermaux naturels – avec des bactéries spécialisées qui prospèrent où la plupart des vies ne peuvent pas survivre.
Les auteurs de l'étude ont déclaré que la gravité et l'étendue des impacts de ce déchets alcalins sur le milieu marin dépendent du nombre de ces barils assis sur le fond marin et les produits chimiques spécifiques qu'ils contenaient.
Malgré ces inconnues, Paul Jensen, microbiologiste marin émérite chez Scripps et auteur principal de l'étude, a déclaré qu'il s'attendait à ce que les déchets alcalins se dissipent rapidement dans l'eau de mer. Au lieu de cela, il a persisté pendant plus d'un demi-siècle, suggérant que ces déchets alcalins « peuvent désormais rejoindre les rangs du DDT en tant que polluant persistant avec des impacts environnementaux à long terme ».
L'étude, publiée dans Pnas nexus, Poursuise le rôle de leadership de Scripps dans le décrochage de l'héritage toxique des déversements d'océan autrefois légaux au large des côtes de la Californie du Sud. Les résultats fournissent également un moyen d'identifier visuellement les barils qui contenaient auparavant ces déchets alcalins caustiques.
« Le DDT n'était pas la seule chose qui a été jetée dans cette partie de l'océan et nous n'avons qu'une idée très fragmentée de ce qui a été jeté là-bas », a déclaré Gutleben.
« Nous ne trouvons que ce que nous recherchons et jusqu'à ce point, nous avons surtout cherché du DDT. Personne ne pensait aux déchets alcalins avant cela et nous devrons peut-être commencer à chercher d'autres choses. »
Des années 1930 au début des années 1970, 14 sites de décharge en eau profonde au large des côtes de la Californie du Sud ont reçu des déchets de raffinerie, des gâteaux filtrants et des déchets de forage d'huile, des déchets chimiques, des déchets et des ordures, des explosifs militaires et des déchets radioactifs « , selon l'EPA.
Une paire d'enquêtes sur les étages dirigés par Scripps en 2021 et 2023 a identifié des milliers d'objets, dont des centaines de munitions militaires jetées. Le nombre de barils sur le fond marin reste inconnu. Les sédiments de la région sont fortement contaminés par le Pesticide DDT, un produit chimique interdit en 1972 et maintenant connu pour nuire aux humains et à la faune.
Les registres rares de cette période suggèrent que les déchets DDT ont été largement pompés directement dans l'océan.
Gutleben a déclaré qu'elle et ses co-auteurs n'avaient pas initialement entrepris de résoudre le mystère du halo. En 2021, à bord du navire de recherche du Schmidt Ocean Institute Falkor, elle et d'autres chercheurs ont prélevé des échantillons de sédiments pour mieux comprendre la contamination près de Catalina. En utilisant le substastian de véhicule à distance (ROV), l'équipe a collecté des échantillons de sédiments à des distances précises de cinq barils, dont trois avaient des halos blancs.
Les barils mettant en vedette des halos blancs ont présenté un défi inattendu: à l'intérieur des halos blancs, le fond marin est soudainement devenu comme du béton, empêchant les chercheurs de prélever des échantillons avec leurs dispositifs de carottage. En utilisant le bras robotique du ROV, les chercheurs ont collecté un morceau des sédiments durcis à partir de l'un des barils de halo.
L'équipe a analysé les échantillons de sédiments et le morceau durci de croûte de baril halo pour les concentrations de DDT, la teneur en minéraux et l'ADN microbien. Les échantillons de sédiments ont montré que la contamination du DDT n'augmentait pas plus près des barils, approfondissant le mystère de ce qu'ils contenaient.
Au cours de l'analyse, Gutleben a eu du mal à extraire l'ADN microbien des échantillons prélevés à travers les halos. Après un dépannage infructueux dans le laboratoire, Gutleben a testé l'un de ces échantillons de pH. Elle a été choquée de constater que le pH de l'échantillon était extrêmement élevé – dûment 12.
Tous les échantillons de près des barils avec des halos se sont avérés être également alcalins. (Un mélange alcalin est également connu sous le nom de base, ce qui signifie qu'il a un pH supérieur à 7 – par opposition à un acide qui a un pH inférieur à 7).
Cela a expliqué la quantité limitée d'ADN microbien qu'elle et ses collègues avaient pu extraire des échantillons de halo. Les échantillons se sont avérés avoir une faible diversité bactérienne par rapport aux autres sédiments environnants et les bactéries provenaient de familles adaptées aux environnements alcalins, comme des évents hydrothermaux en haute mer et des sources chaudes alcalines.
L'analyse de la croûte dure a montré qu'il était principalement composé d'un minéral appelé brucite. Lorsque les déchets alcalins ont fui des barils, il a réagi avec le magnésium dans l'eau de mer pour créer de la brucite, qui a cimenté les sédiments en une croûte en béton.
La brucite se dissout également lentement, ce qui maintient le pH élevé dans les sédiments autour des barils, et crée un endroit où peu de microbes extrémophiles peuvent survivre. Là où ce pH élevé rencontre l'eau de mer environnante, elle forme du carbonate de calcium qui se dépose sous forme de poussière blanche, créant les halos.
« Cela ajoute à notre compréhension des conséquences du dumping de ces barils », a déclaré Jensen. « Il est choquant que plus de 50 ans plus tard, vous voyez toujours ces effets. Nous ne pouvons pas quantifier l'impact environnemental sans savoir combien de ces barils avec des halos blancs sont là-bas, mais il a clairement un impact localisé sur les microbes. »
Des recherches antérieures menées par Lisa Levin, co-auteur de l'étude et océanographe biologique émérite chez Scripps, ont montré que la biodiversité des petits animaux autour des barils avec des halos était également réduite.
Jensen a déclaré que environ un tiers des barils qui ont été observés visuellement avaient des halos, mais il n'est pas clair si ce ratio est vrai pour toute la zone et qu'il reste inconnu du nombre de barils assis sur le fond marin.
Les chercheurs suggèrent d'utiliser des halos blancs comme indicateurs des déchets alcalins pourraient aider à évaluer rapidement l'étendue de la contamination des déchets alcalins près de Catalina. Ensuite, Gutleben et Jensen ont déclaré qu'ils expérimentaient des sédiments contaminés par DDT collectés sur le site de vidage pour rechercher des microbes capables de décomposer le DDT.
La lente décomposition microbienne que les chercheurs étudient maintenant peut être le seul espoir possible d'éliminer le DDT décennie il y a des décennies. Jensen a déclaré que essayer de retirer physiquement les sédiments contaminés serait, en plus d'être un énorme défi logistique, ferait probablement plus de mal que de bien.
« Les concentrations les plus élevées de DDT sont enterrées à environ 4 ou 5 centimètres sous la surface, donc c'est un peu contenu », a déclaré Jensen. « Si vous essayiez d'aspirer cela, vous créeriez un énorme panache de sédiments et remuez cette contamination dans la colonne d'eau. »
En plus de Gutleben, Jensen et Levin, Sheila Podell, Douglas Sweeney et Carlos Neira de Scripps Oceanographie ont co-écrit l'étude, aux côtés de Kira Mizell de l'US Geological Survey.
