Les habitats critiques de la faune sont exposés au risque de pollution dans les mers au large du sud des États-Unis, avec des implications pour la santé humaine et la sécurité alimentaire. « La majeure partie de la pollution provient des rivières et non des usines de traitement des eaux usées », explique le scientifique de CMCC Annalisa Bracco, co-auteur de l'étude qui a utilisé des modèles informatiques avancés pour suivre de minuscules particules en plastique sur trois ans.
Le golfe du Mexique fait face à une menace croissante de la pollution microplastique, avec de nouvelles recherches révélant comment les minuscules particules en plastique s'accumulent dans les zones cruciales pour la vie marine, notamment les tortues de mer, le vivaneau rouge et les dauphins.
Une étude publiée dans la revue NPJ Emerging Contaminants démontre comment la modélisation informatique peut cartographier le mouvement et l'impact de ces polluants avec une précision sans précédent.
La recherche, co-écrite par la scientifique du CMCC, Annalisa Bracco, a utilisé des modèles numériques avancés pour suivre différentes tailles et types de microplastiques sur de courtes périodes sur trois ans dans le nord du golfe du Mexique. Les résultats brossent un tableau préoccupant des modèles de pollution qui menacent directement les écosystèmes marins et les fruits de mer qui atteint les consommateurs à travers le monde.
« Le golfe du Mexique, en particulier sa partie nord près du sud des États-Unis, est de plus en plus pollué par de minuscules particules en plastique appelées microplastiques », explique Bracco.
« Nous avons utilisé des modèles informatiques pour étudier comment ces plastiques se déplacent sur de courtes périodes (environ un mois) sur trois ans. Nous avons examiné différentes tailles et types de plastiques et avons constaté que la plupart des pollutions proviennent des rivières et non des usines de traitement des eaux usées. »
Les rivières conduisent la crise de la pollution
Les résultats les plus significatifs de l'étude remettent en question les hypothèses courantes concernant les sources microplastiques. Bien que les usines de traitement des eaux usées aient souvent été considérées comme des contributeurs majeurs à la pollution du plastique océanique, la recherche démontre que les rivières sont la principale voie des microplastiques entrant dans le golfe du Mexique.
La modélisation a révélé des comportements distincts entre différents types de particules en plastique. Les plastiques plus lourds ont tendance à s'installer au fond de l'océan, tandis que les particules flottantes montrent une résilience surprenante aux mouvements des vagues.
Une accumulation majeure de microplastiques a été identifiée juste à l'ouest du delta du fleuve Mississippi, créant un hotspot de pollution dans les eaux qui servent d'habitat essentiel à de nombreuses espèces marines.
Pas seulement la vie marine à risque
L'approche innovante de l'étude combine la cartographie de la pollution plastique avec une analyse détaillée des distributions d'espèces marines, créant une vision sans précédent de l'endroit où ces menaces se chevauchent. Cette cartographie simultanée représente ce que Bracco identifie comme « le résultat le plus important » de la recherche.
Les implications s'étendent directement à la santé humaine et à la sécurité alimentaire. « Le fait que le plastique impacte des régions de pêche intense (ce qui signifie que nous en ingelez) est souvent le meilleur moyen d'activer une réponse politique ou de gagner un intérêt public », note Bracco.
L'équipe de recherche, qui comprenait un étudiant de premier cycle de Georgia Tech qui a collecté des données sur la distribution des espèces, illustre la façon dont les jeunes chercheurs peuvent contribuer de manière significative à relever des défis environnementaux pressants.
Le cadre de l'étude offre également plus qu'une simple documentation du problème en cours dans la région – il fournit une feuille de route pour l'action. En identifiant des sources ponctuelles spécifiques de pollution plastique, la recherche permet des activités d'atténuation ciblées qui pourraient réduire considérablement l'impact environnemental.
« Il est important de montrer comment des outils de modélisation de pointe peuvent être utilisés pour résoudre les problèmes côtiers qui intéressent le grand public », explique Bracco. « Il est un peu plus facile de sensibiliser les risques associés à la pollution plastique (juste l'une des nombreuses menaces anthropiques) lors de la liaison aux poissons, aux tortues et aux dauphins au lieu de simplement fournir les cartes de distribution plastique probables. »
Élargir le cadre de recherche
La méthodologie développée pour cette étude du golfe du Mexique établit un cadre qui pourrait être appliqué à d'autres régions côtières du monde. La division Global Coastal Ocean (GOCO) de CMCC est bien placée pour étendre ce type de recherche à des zones supplémentaires confrontées à des défis similaires.
« Ce projet définit un cadre pour, espérons-le, des efforts plus similaires à venir », explique Bracco, mettant en évidence le potentiel d'une application plus large de ces techniques de modélisation.
La recherche démontre l'importance critique de rendre le climat et les sciences de l'environnement pertinentes pour les préoccupations quotidiennes. « En d'autres termes, il est important de chercher des moyens de rendre nos recherches pertinentes pour la vie quotidienne (dans ce cas, les poissons que nous consommons) pour aider à mettre en mouvement le changement qui est nécessaire », explique Bracco.
Cette approche complète pour comprendre la pollution microplastique représente une progression importante de la recherche environnementale côtière, fournissant à la fois la fondation scientifique et le cadre pratique nécessaire pour protéger les écosystèmes marins et les communautés qui en dépendent.
