Des chercheurs de l'Université de Nankai ont découvert que les feuilles végétales peuvent absorber directement les microplastiques (MPS) de l'atmosphère, conduisant à une présence généralisée de polymères plastiques dans la végétation. Des concentrations de polyéthylène téréphtalate (TEP) et de polystyrène (PS) ont été détectées dans les feuilles collectées dans plusieurs environnements, notamment les zones urbaines et les sites agricoles. L'étude est publiée dans la revue Nature.
Les chercheurs ont effectué des investigations sur le terrain et des expériences de simulation de laboratoire pour quantifier l'accumulation de plastique dans les feuilles végétales. L'absorption des feuilles a été confirmée comme une voie significative pour l'accumulation de plastique chez les plantes, avec des preuves de translocation dans le tissu vasculaire et la rétention dans des structures spécialisées comme les trichomes.
Les députés ont été détectés dans des environnements terrestres, notamment le sol, l'eau et l'air. Des études de laboratoire ont montré que les racines végétales peuvent absorber les MP, avec des particules de submicromètre et de nanomètre de PS et de polyméthythacrylate transportée vers le haut des racines de Triticum aestivum, Lactuca sativa et Arabidopsis thaliana. L'absorption des racines à travers la voie apoplasique a été observée, mais la translocation en pousses se produit lentement.
Les députés aéroportés ont été mesurés à des concentrations entre 0,4 et 2 502 articles par mètre cube en milieu urbain tels que Paris, Shanghai, le sud de la Californie et Londres. Des expériences de laboratoire ont démontré l'absorption foliaire des nanoparticules, notamment AG, CUO, TIO2et PDG2.
Il a été démontré que les particules en plastique se déposent sur les surfaces des plantes, et certaines études ont signalé une accumulation interne après une exposition à des niveaux élevés de modèles PS commerciaux.
Une étude précédente à Southport, en Australie, a rapporté la présence de particules acryliques dans les feuilles de Chirita sinensis mais ne les a pas quantifiés ni reliés les résultats aux niveaux atmosphériques. Une enquête sur Lisbonne a détecté des députés suspectées dans la laitue cultivée urbaine, mais n'a pas pu distinguer de manière fiable les particules plastiques ni éliminer la contamination potentielle pendant le traitement des échantillons.
L'échantillonnage a été effectué dans quatre emplacements à Tianjin, en Chine: un site de fabrication de Dacron, un parc public, une décharge et un campus universitaire. Des expériences supplémentaires ont exposé des plantes de maïs (Zea Mays L.) à la poussière atmosphérique contenant des MP dans des conditions contrôlées. Toutes les feuilles de plantes ont été lavées avec de l'eau distillée filtrée et de l'éthanol pour éliminer les contaminants de surface avant analyse.
Les niveaux de plastique dans les feuilles collectés près de l'usine de Dacron et un site d'enfouissement étaient jusqu'à deux ordres de grandeur supérieurs à ceux trouvés sur un campus universitaire.
Dans les sites les plus pollués, les concentrations de TEP ont atteint des dizaines de milliers de nanogrammes par gramme de poids sec. Les niveaux de PS ont suivi un schéma similaire, les valeurs les plus élevées détectées dans les feuilles du site d'enfouissement.
PET et PS ont également été trouvés dans neuf légumes à feuilles, avec des cultures en plein air présentant des niveaux plus élevés que les homologues cultivés en serre. PET et PS de taille nano-nano ont été confirmés visuellement dans les tissus végétaux.
Les feuilles plus anciennes et les feuilles extérieures de légumes ont accumulé plus de plastique que les feuilles nouvellement cultivées ou intérieures, suggérant une accumulation au fil du temps.
L'exposition en laboratoire du maïs à la poussière chargée de plastique a entraîné une absorption mesurable des animaux de compagnie dans les tissus foliaires après une seule journée. PET n'a pas été détecté dans les racines ou les tiges dans des conditions d'exposition racinaires similaires. Les particules marquées fluorescentes et marquées par Europium ont permis une visualisation de l'entrée stomatique et de la migration ultérieure à travers la voie apoplasique.
L'acide abscisique a été appliqué aux racines de maïs pour induire chimiquement la fermeture stomatique. Les plantes exposées à la poussière chargée de MPS PET dans ces conditions ont montré une absorption significativement plus faible du tissu foliaire, confirmant que les stomates ouverts sont cruciaux pour l'absorption foliaire des députés aéroportés.
Des particules en plastique absorbées par les feuilles accumulées en quantités mesurables sur plusieurs espèces et sites. L'animal aéroporté et le PS sont entrés dans les feuilles par des stomates et se sont déplacés le long des voies internes vers les tissus vasculaires et les trichomes.
Les concentrations ont augmenté avec le temps d'exposition, les niveaux environnementaux et l'âge des feuilles. Les mesures sur le terrain ont montré que l'accumulation de plastique dans les parties des plantes aériennes dépasse ce qui est généralement absorbé par les racines.
La détection généralisée des polymères et des fragments en plastique dans les parties des plantes comestibles confirme l'exposition atmosphérique comme une voie d'entrée importante dans la végétation. Comme les feuilles fonctionnent comme une source principale dans les chaînes alimentaires terrestres, la présence de MP accumulés suggère le potentiel d'exposition à plusieurs couches de l'écosystème.
Des recherches futures sont nécessaires pour évaluer les risques écologiques et pour la santé associés à la présence de MPS dans les feuilles végétales et les particules en plastique accumulées chez les animaux, les insectes, les micro-organismes et les humains.
