La pollution par plastique marin est une crise mondiale, avec 9 à 14 millions de tonnes métriques de plastique entrant dans l'océan chaque année. De minuscules fragments appelés microplastiques – allant de 1 micron à 5 millimètres – faites en sorte que la grande majorité des pièces en plastique trouvées et présentent de graves risques pour la santé de l'océan.
La plupart des recherches se sont concentrées sur les eaux de surface, échantillonnant généralement uniquement les 15 à 50 centimètres à l'aide de Tows Net. Cependant, les microplastiques se présentent sous de nombreuses formes avec différentes propriétés, influençant la façon dont elles se déplacent et interagissent avec leur environnement.
Un chercheur de la Florida Atlantic University fait partie d'une équipe internationale de scientifiques qui sont allés au-delà de la simple «grattement de la surface», marquant un tournant dans notre compréhension de la façon dont les microplastiques se déplacent et ont un impact sur l'océan mondial.
Pour la première fois, les scientifiques ont cartographié la distribution microplastique de la surface à la mer profonde à l'échelle mondiale, révolutionnant non seulement lorsque les plastiques s'accumulent, mais sur la façon dont ils s'infiltrent les systèmes océaniques critiques. Pour l'étude, les chercheurs ont synthétisé des données de profil de profondeur à partir de 1 885 stations collectées entre 2014 et 2024 pour cartographier les modèles de distribution microplastique par taille et type de polymère, tout en évaluant les mécanismes de transport potentiels.
Résultats, publiés dans Naturerévèlent que les microplastiques ne sont pas seulement les polluants de surface – ils sont profondément ancrés dans la structure de l'océan. Allant de quelques à des milliers de particules par mètre cube, leur taille détermine comment elles se déplacent. Des microplastiques plus petites (1 à 100 micromètres) se propagent plus uniformément et pénètrent plus profondément, tandis que les plus grandes (100 à 5 000 micromètres) se concentrent près de la surface, en particulier dans les 100 meilleurs mètres de gyres. Les gyres agissent comme des tourbillons massifs et lents qui emprisonnent et concentrent les débris flottants, en particulier en plastique.
De manière frappante, les microplastiques deviennent une partie mesurable du cycle du carbone de l'océan, ne représentant que 0,1% des particules de carbone à 30 mètres mais passant à 5% à 2000 mètres. Cela suggère que les microplastiques sont non seulement des polluants persistants, mais peuvent également modifier les processus biogéochimiques clés en mer profonde.
« Les microplastiques ne font pas seulement flotter à la surface – ils sont profondément ancrés dans l'océan, des eaux côtières à la mer en plein air », a déclaré Tracy Mincer, Ph.D., co-auteur et professeur agrégé de biologie et de biochimie à Harriet L. Wilkes Honors College de Fau's Harriet.
Les chercheurs ont identifié plus de 56 types de polymères en plastique dans leur ensemble de données microplastiques synthétisé. Alors que les plastiques flottants dominent dans l'ensemble, les microplastiques plus denses sont plus répandus en offshore, ce qui se fragmente plus facilement. Les polymères denses deviennent cassants et se décomposent plus rapidement, en particulier après une exposition prolongée à l'altération environnementale. Ces petites particules persistantes – souvent provenant des équipements de pêche et des conteneurs comme les bouteilles en polyester – peuvent rester dans l'océan pendant des décennies.
Le polypropylène, couramment trouvé dans des articles comme les récipients de yaourt et la corde, les photodégrades plus rapidement que le polyéthylène, qui est utilisé dans les sacs en plastique et les bouteilles d'eau. Cela peut expliquer son abondance inférieure dans les eaux offshore. Néanmoins, des incertitudes importantes restent dans les données microplastiques souterraines en raison de techniques d'échantillonnage incohérentes et de couverture limitée, soulignant la nécessité d'un équipement spécialisé et une plus grande collaboration pour améliorer la fiabilité des données.
La colonne d'eau de l'océan – le plus grand habitat sur Terre – joue un rôle crucial dans le cyclisme du carbone mondial, soutenant la moitié de la production primaire de la planète et absorbant le co-co-cool de la planète2. Au fur et à mesure que les microplastiques se déplacent dans ce vaste espace, ils interagissent avec les particules et les processus naturels, affectant potentiellement le fonctionnement de l'océan.
« Nos résultats suggèrent que les microplastiques deviennent une partie mesurable du cycle du carbone de l'océan, avec des conséquences potentielles pour la réglementation climatique et les réseaux alimentaires marins », a déclaré Mincer. « Ce travail ouvre le terrain pour prendre les prochaines étapes pour comprendre le temps de séjour du plastique à l'intérieur de l'océan. »
