Une étude révolutionnaire a découvert une vaste pollution plastique et microplastique dans des zones océaniques isolées, prouvant que la menace s’étend bien au-delà des zones de déchets connues. Il souligne la nécessité d’une action mondiale immédiate pour réduire les émissions de plastique dans les océans et appelle à un traité global sur les plastiques pour s’attaquer au problème à sa source.
Une étude de l'UFZ a révélé la présence de microplastiques dans une région marine protégée isolée.
Lorsque le plastique se retrouve dans l’océan, il se décompose lentement en petits morceaux en raison des intempéries et de la désintégration. Ces petites particules, si elles sont consommées par la vie marine, peuvent nuire considérablement à leur santé. De grandes accumulations de plastique peuvent donc perturber l’équilibre biologique des écosystèmes marins. Mais quels sont les domaines particulièrement touchés ?
Dans une étude récente, une équipe de recherche du Centre Helmholtz pour la recherche environnementale (UFZ), en collaboration avec l'Institut Alfred Wegener (AWI), a découvert de grandes quantités de déchets plastiques et de microplastiques dans une zone marine protégée isolée de l'océan Pacifique. Ces quantités étaient similaires à celles trouvées dans l’une des plus grandes zones d’ordures connues au monde. Les chercheurs soulignent que les plastiques sont distribués bien plus largement que prévu.
L’ensemble de l’écosystème océanique est menacé. Ils appellent donc à arrêter le plus rapidement possible les émissions mondiales de plastique dans les océans. L'étude a été publiée dans Sciences et technologies environnementales.
Un échantillon du filet Neuston contenant un grand nombre de particules de plastique différentes (Expédition Pacifique Nord 2019). Crédit : UFZ
L’étendue du problème et les résultats de la recherche
« Les plastiques présents dans les océans constituent un problème sérieux. Chaque année, des millions de tonnes de plastique finissent dans l’océan via les rivières et le vent ainsi que par le transport maritime et la pêche – et ils y restent. Il est encore difficile d’évaluer les conséquences sur l’écosystème océanique », explique le professeur Annika Jahnke, chimiste environnementale à l’UFZ, coordinatrice du projet MICRO-FATE, qui a rendu l’étude possible.
Quelle est la répartition des plastiques dans les océans ? Quels sont les domaines particulièrement touchés ? Existe-t-il des zones sans plastique ? Et quelles sont les propriétés des plastiques, à proximité de leur source ou à distance, en haute mer ? Jahnke et son équipe de recherche ont étudié ces questions.
Filet Neuston remorqué sur le côté du RV allemand SONNE, collectant des échantillons de plastique flottant en surface lors de la traversée de l'océan Pacifique Nord. Crédit : Philipp Klöckner / UFZ
Au cours d’une expédition de cinq semaines à bord du navire de recherche allemand « Sonne » en 2019, les chercheurs ont prélevé des échantillons d’eau de surface dans l’océan Pacifique Nord entre Vancouver (Canada) et Singapour. L'équipe a sélectionné les stations d'échantillonnage le long de la trajectoire de croisière sur la base d'un modèle de prédiction de l'Université d'Hawaï (Surface CUrrents from a Diagnostic model (SCUD)). Ce modèle calcule la quantité de plastique susceptible d'être présente dans une zone marine particulière.
« Nous avons sélectionné des stations avec des charges plastiques élevées et faibles prévues pour nos enquêtes », explique Jahnke. « Certaines stations étaient situées dans des zones qui avaient déjà fait l’objet de nombreuses recherches, comme ce qu’on appelle la zone de déchets du Grand Pacifique. Nous souhaitions également étudier des zones du large qui avaient été peu explorées. Par exemple, nous avons prélevé des échantillons dans une réserve marine au nord-ouest d’Hawaï, le Papahānaumokuākea Marine National Monument.
L’équipe a utilisé deux méthodes différentes pour déterminer la quantité de plastique dans les eaux de surface. La première était une enquête sur les déchets dans laquelle des équipes de deux scientifiques sur le pont du « Sonne » ont compté les objets en plastique visibles à l'œil nu lors des traversées du navire et ont documenté leur forme et leur taille. La seconde impliquait des filets Neuston remorqués en surface pour prélever des échantillons dans neuf stations.
Sélection de particules de plastique collectées avec le filet Neuston, présentant un degré d'altération important et une grande diversité de tailles, de formes et de couleurs. Crédit : Annika Jahnke / UFZ
« Le maillage était de 0,3 millimètre. Cela nous a permis de collecter non seulement des objets plus gros, mais également de petites particules de plastique pour déterminer la quantité de microplastiques, qui mesurent moins de cinq millimètres de diamètre », explique Robby Rynek, chercheur à l'UFZ et auteur principal de l'étude. « Les particules de plastique de chaque échantillon ont été triées par taille et comptées. Nous avons ensuite utilisé une forme spéciale de spectroscopie infrarouge pour analyser chimiquement les particules et estimer leur état d’altération en fonction de leur apparence.
Plus les plastiques sont exposés longtemps au soleil, au vent, aux vagues et à l’eau de mer, plus ils s’altèrent et se désintègrent. D’autres études ont montré que les objets et particules de plastique non dégradés les plus gros se trouvent principalement là où le plastique pénètre dans la mer. Plus les particules sont transportées loin, plus elles doivent être altérées et petites.
« C’est exactement ce que nous avons montré grâce à nos enquêtes. Et comme prévu, nous avons trouvé les plus grandes quantités de plastiques dans les échantillons que nous avons prélevés dans la zone connue sous le nom de Great Pacific Garbage Patch », explique Rynek. « Toutefois, les objets ne forment en aucun cas un tapis de plastique recouvrant de manière dense toute une surface. Ceci est important lorsqu’on réfléchit aux technologies d’élimination du plastique, qui devraient couvrir de vastes zones pour pouvoir collecter des quantités importantes de plastique. La plupart des plastiques sont de petits fragments qui s'échappent des filets ou qui ne peuvent être collectés qu'avec des « prises accessoires » considérables d'animaux », explique la co-auteure Dr Melanie Bergmann de l'AWI. Il est donc essentiel de réduire les émissions de plastiques.
Gros plan d'un échantillon collecté avec le filet Neuston, montrant des particules de plastique avec des « prises accessoires » animales considérables. Crédit : Annika Jahnke / UFZ
Implications et orientations futures
« Le résultat le plus surprenant et en même temps le plus inquiétant de notre étude est que nous avons trouvé des quantités tout aussi importantes de microplastiques particulièrement petits dans la zone marine protégée isolée au nord-ouest d’Hawaï. Nous ne nous attendions pas à cela. Selon les calculs du modèle de prévision, il devrait y avoir beaucoup moins de plastiques dans cette zone », explique Rynek.
« Les microplastiques sont très probablement répartis beaucoup plus loin dans les océans qu’on ne le pensait auparavant. Nous avons effectivement trouvé du plastique dans toutes nos stations d’échantillonnage. Il n'y avait aucun échantillon sans plastique. Nous ne pouvons donc pas supposer que les plastiques causent des problèmes principalement dans les zones d'accumulation connues – le problème est bien plus important et affecte en réalité l'ensemble de l'écosystème océanique », explique Jahnke.
Cette année, les États membres de l’ONU ont l’intention d’adopter un traité mondial juridiquement contraignant sur les plastiques afin de mettre fin à la pollution plastique dans les océans. «En tant que scientifiques indépendants, nous faisons partie de la Coalition des scientifiques pour un traité efficace sur les plastiques et conseillons les délégués des États membres de l'ONU», déclare Bergmann.
Outre les réductions considérables de la production de plastique en évitant les produits en plastique inutiles et en favorisant les systèmes de réutilisation, de nombreux chercheurs estiment que la composition chimique des produits en plastique doit être simplifiée et améliorée. C’est le seul moyen de garantir une réutilisation sûre et des taux de recyclage plus élevés.
