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Une nouvelle étude décrit comment les microplastiques se retrouvent dans l’atmosphère et comment ils sont ensuite transportés.
Dans une nouvelle étude, une équipe internationale de chercheurs examine l’atmosphère comme une source importante de pollution plastique dans les eaux de notre planète.
Selon les estimations, d’ici 2040, le niveau de pollution plastique pourrait atteindre 80 millions de tonnes métriques (176 milliards de livres) par an. Des particules de plastique ont été détectées dans presque toutes les sphères de l’environnement, par exemple dans les masses d’eau, le sol et l’air. Via les courants marins et les rivières, les minuscules particules de plastique peuvent même atteindre l’Arctique, l’Antarctique ou les profondeurs de l’océan. Une nouvelle étude d’ensemble vient de montrer que le vent, lui aussi, peut transporter ces particules sur de grandes distances – et bien plus rapidement que l’eau : dans l’atmosphère, elles peuvent se rendre de leur point d’origine aux coins les plus reculés de la planète en quelques jours seulement. Dans le journal Nature Reviews Earth and Environmentune équipe internationale de chercheurs, dont des experts de l’Institut Alfred Wegener, de l’Institut des hautes études sur la durabilité, de l’Institut de recherche sur la santé et la sécurité et de l’Institut de recherche sur l’environnement. à Potsdam, et du centre GEOMAR Helmholtz pour la recherche océanique à Kiel. – explique comment microplastique se retrouve dans l’atmosphère et comment il est ensuite transporté.
Aujourd’hui, entre 0,013 et 25 millions de tonnes métriques de micro- et nanoplastiques sont transportées chaque année sur des milliers de kilomètres par l’air océanique, la neige, les embruns et le brouillard, traversant ainsi pays, continents et océans. Cette estimation a été réalisée par une équipe internationale de 33 chercheurs, dont des experts de l’Institut Alfred Wegener, du Centre Helmholtz de recherche polaire et marine (AWI), de l’Institut d’études avancées sur la durabilité de Potsdam (IASS) et du Centre GEOMAR Helmholtz de recherche océanique de Kiel.
“L’air est un milieu beaucoup plus dynamique que l’eau”, explique Melanie Bergmann de l’AWI, co-auteur du projet. “Par conséquent, les micro- et nanoplastiques peuvent pénétrer beaucoup plus rapidement dans les régions de notre planète qui sont les plus éloignées et encore largement vierges.” Une fois sur place, les particules pourraient affecter le climat de surface et la santé des écosystèmes locaux. Par exemple, lorsque ces particules plus sombres se déposent sur la neige et la glace, elles affectent la rétroaction glace-albédo, réduisant leur capacité à réfléchir la lumière du soleil et favorisant la fonte. De même, les plaques d’eau de mer plus sombres absorbent davantage d’énergie solaire, ce qui contribue à réchauffer l’océan. Et dans l’atmosphère, les particules microplastiques peuvent servir de noyaux de condensation pour la vapeur d’eau, ce qui a des effets sur la formation des nuages et, à long terme, sur le climat.
Comment les particules de plastique se retrouvent-elles dans l’atmosphère ?
Tout d’abord, par les activités humaines. Les particules produites par les pneus et les freins du trafic routier, ou par les gaz d’échappement des processus industriels, s’élèvent dans l’atmosphère, où elles sont transportées par les vents. Cependant, selon l’étude d’ensemble, il existe également des preuves suggérant qu’un nombre important de ces particules sont transportées par l’environnement marin. Les premières analyses indiquent que les microplastiques provenant de la zone côtière se retrouvent également dans l’océan par le biais du sable érodé des plages. La combinaison des embruns, du vent et des vagues forme des bulles d’air dans l’eau contenant des microplastiques. Lorsque les bulles éclatent, les particules se retrouvent dans l’atmosphère. Ainsi, le transport vers des régions éloignées et même polaires pourrait être dû à la combinaison du transport atmosphérique et maritime.
Par conséquent, il est important de comprendre les interactions entre l’atmosphère et l’océan, afin de déterminer quelles tailles de particules sont transportées, et en quelles quantités. L’atmosphère transporte principalement de petites particules microplastiques, ce qui en fait une voie de transport beaucoup plus rapide pouvant entraîner des dépôts importants dans un large éventail d’écosystèmes. Comme l’explique Melanie Bergmann : “Nous devons intégrer les micro et nanoplastiques dans nos mesures de la pollution atmosphérique, idéalement à l’échelle internationale dans le cadre de réseaux mondiaux.” À cette fin, dans un premier temps, le premier auteur Deonie Allen et Bergmann ont commencé à collecter des échantillons de microplastique dans l’air, l’eau de mer et la glace lors d’une expédition Polarstern dans l’Arctique l’année dernière.
Unir les forces pour appréhender le cycle des microplastiques
La compréhension et la caractérisation des cycles des microplastiques entre l’océan et l’atmosphère nécessiteront des efforts conjoints. À cet égard, dans l’étude, l’équipe de chercheurs dirigée par les premiers auteurs Deonie Allen et SteveAllen, de l’Université de Strathclyde, à Glasgow, expose une stratégie mondiale visant à créer une base de données homogène et intercomparable sur le flux de micro- et nanoplastiques entre l’océan et l’atmosphère. “Il y a tellement d’aspects des émissions, du transport et des effets des microplastiques dans l’atmosphère que nous ne comprenons pas encore complètement”, déclare le co-auteur, le professeur Tim Butler de l’IASS. “Cette publication révèle les lacunes de nos connaissances – et présente une feuille de route pour l’avenir.”
Deux groupes de travail spécialisés du Groupe mixte d’experts sur les aspects scientifiques de la protection de l’environnement marin (GESAMP) ont préparé l’étude. Selon le professeur Sylvia Sander de GEOMAR, co-auteur de l’étude et membre du GESAMP : “L’étude montre clairement qu’une compréhension globale de l’océan et des effets des influences humaines sur celui-ci ne peut être obtenue qu’en mettant en réseau les chercheurs et leurs données. Les grands défis de notre époque se situent à l’échelle mondiale. Par conséquent, nous devons chercher des réponses à des questions urgentes avec une expertise aussi complète et internationale que possible. Cela ne peut se faire qu’en travaillant ensemble”. Le GESAMP est un conglomérat de onze organisations appartenant aux Nations Unies. Son objectif est de parvenir à une compréhension multidisciplinaire et scientifique de l’environnement marin. À ce jour, le réseau a déjà collaboré avec plus de 500 experts de pays du monde entier sur toute une série de questions.
Les micro- et nanoplastiques présents dans l’air ont également une incidence sur la santé humaine. Dans une étude britannique publiée récemment, des microplastiques ont été détectés dans les poumons de 11 des 13 êtres humains vivants. “C’est une raison supplémentaire pour laquelle nous devons intégrer le plastique dans les programmes de surveillance de la qualité de l’air”, souligne M. Bergmann. Pour réduire la pollution environnementale due au plastique, il faudrait également réduire successivement la production de nouveaux plastiques sur la base d’un traité international, comme Bergmann et d’autres experts l’ont récemment demandé dans une lettre adressée au journal Science.
Référence : “Micro- and nanoplastics in the marine-atmospheric environment” par Deonie Allen, Steve Allen, Sajjad Abbasi, Alex Baker, Melanie Bergmann, Janice Brahney, Tim Butler, Robert A. Duce, Sabine Eckhardt, Nikolaos Evangeliou, Tim Jickells, Maria Kanakidou, Peter Kershaw, Paolo Laj, Joseph Levermore, Daoji Li, Peter Liss, Kai Liu, Natalie Mahowald, Pere Masque, Dušan Materić, Andrew G. Mayes, Paul McGinnity, Iolanda Osvath, Kimberly A. Prather, Joseph M. Prospero, Laura E. Revell, Sylvia G. Sander, Won Joon Shim, Jonathan Slade, Ariel Stein, Oksana Tarasova et Stephanie Wright, 10 mai 2022, Nature Reviews Terre & ; Environnement.
DOI: 10.1038/s43017-022-00292-x
