Lorsque vous pensez à la pollution plastique, vous imaginez peut-être les “plaques d’ordures” océaniques où tourbillonnent des dizaines de millions de bouteilles et de sacs en plastique. Mais parallèlement à la crise de la pollution “macroplastique”, une autre menace est causée par des particules beaucoup plus petites : les microplastiques.
Les microplastiques – de minuscules fragments de plastique de moins de 5 millimètres de diamètre, soit un peu moins d’un tiers de la taille d’une pièce de dix cents – sont devenus omniprésents dans l’environnement. Ils se forment lorsque des articles en plastique plus grands, tels que des bouteilles d’eau, des sacs d’épicerie et des emballages alimentaires, sont exposés aux éléments et se transforment en morceaux de plus en plus petits à mesure qu’ils se dégradent. Les fragments de plastique les plus petits peuvent atteindre le territoire nanométrique, soit 0,000001 millimètre seulement, une fraction minuscule de la largeur d’un cheveu humain.
Ces particules de plastique ont les mêmes effets néfastes que les articles en plastique de plus grande taille : elles souillent la terre et la mer et entraînent des produits chimiques toxiques dans la chaîne alimentaire. Mais les scientifiques s’inquiètent de plus en plus de leur impact potentiel sur le système climatique mondial. Non seulement les microplastiques libèrent de puissants gaz à effet de serre lorsqu’ils se décomposent, mais ils peuvent également entraver l’un des plus importants puits de carbone au monde, empêchant les molécules de carbone qui réchauffent la planète d’être enfermées dans le plancher océanique.
Matt Simon, journaliste scientifique pour Wired, détaille ce danger dans son livre à paraître sur les microplastiques, Un poison pas comme les autres. Il a déclaré à Grist que certaines de ces recherches n’en sont encore qu’à leurs débuts, mais que le problème pourrait être “extrêmement important à l’avenir.”
Pour comprendre l’ampleur potentielle du problème, il faut d’abord comprendre un phénomène océanique appelé “pompe à carbone biologique”. Ce processus, qui fait intervenir un réseau complexe de facteurs physiques, chimiques et biologiques, permet de séquestrer jusqu’à 12 milliards de tonnes de carbone au fond de l’océan chaque année, ce qui représente potentiellement un tiers des émissions annuelles de l’humanité. Sans ce système vital, les scientifiques estiment que les concentrations atmosphériques de CO2, qui ont récemment atteint un nouveau record de 421 parties par million, pourraient être jusqu’à 250 parties par million plus élevées.
“La pompe à carbone biologique contribue à maintenir la planète en bonne santé”, a déclaré Clara Manno, écologiste marin au British Antarctic Survey. “Elle contribue à l’atténuation du changement climatique”.
La pompe fonctionne de la manière suivante : D’abord, le dioxyde de carbone de l’atmosphère se dissout dans l’eau à la surface de l’océan. Grâce à la photosynthèse, de minuscules algues marines appelées phytoplancton absorbent ensuite ce carbone dans leur corps avant de le transmettre à de petites créatures océaniques – le zooplancton – qui les mangent. Dans une dernière étape, le zooplancton excrète le carbone sous forme de “boulettes fécales” qui descendent dans la colonne d’eau. Lorsque ces boulettes atteignent le fond de l’océan, le carbone peut être reminéralisé dans les roches, ce qui l’empêche de s’échapper dans l’atmosphère.
Où se situent donc les microplastiques ? Malheureusement, à chaque étape du processus.
Ce qui préoccupe le plus les scientifiques, c’est la façon dont les microplastiques peuvent affecter cette dernière étape, la descente des excréments du zooplancton au fond de l’océan. Une fois ingérés, les microplastiques s’incorporent aux excréments du zooplancton et peuvent faire couler les boulettes fécales “beaucoup, beaucoup plus lentement”, a déclaré Matthew Cole, écologiste marin principal et écotoxicologue au Plymouth Marine Laboratory, au Royaume-Uni. Dans un article publié en 2016 dans la revue Environmental Science & ; Technology, il a constaté une réduction de 2,25 fois de la vitesse de coulée des boulettes fécales du zooplancton qui avaient été exposées aux microplastiques. D’autres recherches ont montré que les boulettes fécales de krill contaminées par des plastiques peuvent couler environ deux fois moins vite que leurs homologues plus purs.
Cette réduction du taux de chute est le résultat de la flottabilité des microplastiques, en particulier ceux constitués de polymères de faible densité comme le polyéthylène, utilisé dans les sacs d’épicerie et probablement le polymère le plus courant dans l’océan de surface. Un taux de chute plus lent signifie que les boulettes fécales peuvent passer jusqu’à deux, voire trois jours de plus que d’habitude à dériver dans la colonne d’eau, offrant ainsi plus de possibilités d’être interceptées.
“Ils ont plus de chances de se désagréger et d’être mangés par d’autres animaux”, a déclaré M. Cole, ce qui réduit les chances que le carbone atteigne le plancher océanique et soit définitivement piégé.
La façon dont les microplastiques peuvent affecter la santé du phytoplancton et du zooplancton suscite également d’autres inquiétudes, car ils peuvent aggraver les problèmes déjà causés par l’augmentation des concentrations de dioxyde de carbone, qui rend les océans plus chauds et plus acides et contribue à l’expansion des “zones mortes” appauvries en oxygène. De fortes concentrations de microplastiques dans l’eau sont toxiques pour les espèces suivantesLes expériences en laboratoire ont montré qu’ils peuvent entraîner une réduction de 45 % de la croissance de certaines espèces. Les expériences de Cole sur les copépodes, une espèce courante de zooplancton, ont montré que les microplastiques ingérés prennent de la place dans l’intestin des copépodes, ce qui les amène à manger moins de nourriture réelle, à produire des œufs plus petits qui ont beaucoup moins de chances d’éclore et à vivre moins longtemps.
Les chercheurs essaient encore de comprendre ce que toutes ces observations en laboratoire pourraient signifier à l’échelle mondiale. Mais on craint qu’une population planétaire d’algues et de zooplanctons plus petits et à la durée de vie plus courte ne soit pas en mesure d’absorber autant de carbone que ses ancêtres, ce qui exacerberait les problèmes associés aux boulettes fécales flottantes.
“Il y a là quelque chose qui devrait nous inquiéter”, a déclaré Mme Manno, soulignant la nécessité de poursuivre les recherches. À cette fin, elle travaille sur une étude de terrain pluriannuelle, avec des expéditions de recherche prévues dans la mer Méditerranée, chargée de microplastiques, et dans l’océan Austral, modérément plus propre. Mme Manno a déclaré qu’elle espérait recueillir des échantillons de plastique et de boulettes fécales dans le monde réel et mieux comprendre comment les microplastiques interagissent avec le zooplancton en haute mer.
L’objectif, a expliqué M. Manno, est de quantifier le déclin de la séquestration du carbone lié aux microplastiques et de le traduire en un coût monétaire pour la société. “L’océan nous fournit ce service écosystémique”, a-t-elle expliqué. “Si quelque chose met à mal ces processus… c’est une sorte de bénéfice social que nous ne pouvons plus utiliser”.
Si son hypothèse est correcte – que les microplastiques inhibent la pompe à carbone biologique – cela ajoutera encore plus de poids à une reconnaissance croissante du plastique et des microplastiques comme un perturbateur climatique majeur. Les scientifiques savent déjà que la production et l’incinération des plastiques entraînent des émissions massives de gaz à effet de serre, et en… Un poison pas comme les autres, Simon note les recherches émergentes sur la façon dont les microplastiques libèrent des quantités exponentiellement croissantes de méthane et d’éthylène réchauffant la planète lorsqu’ils se décomposent.
“Ils continuent à émettre pour toujours”, a déclaré Sarah-Jeanne Royer, océanographe et chercheuse postdoctorale à la Scripps Institution of Oceanography qui mène ces recherches.
Pour atténuer les dommages qu’ils causent aux écosystèmes et au climat, Sarah-Jeanne Royer appelle les décideurs à redoubler d’efforts pour éliminer les microplastiques de l’océan. Mais il s’agit là d’un défi de taille. Malgré quelques expériences préliminaires impliquant des moules et des bactéries mangeuses de plastique, M. Simon a déclaré qu’il n’existait actuellement aucun moyen viable et évolutif d’éliminer tous les microplastiques qui se sont déjà accumulés dans l’environnement.
“Nous avons tellement de microplastiques et de nanoplastiques dans tellement d’endroits sur la planète – dans l’air, la terre et la mer – qu’il n’y a tout simplement aucun moyen de tout retirer”, a déclaré Simon. “J’aimerais qu’il y ait une solution agréable et heureuse, comme un aimant que l’on pourrait faire glisser dans l’environnement et qui attirerait tous les microplastiques, mais malheureusement cela n’existe tout simplement pas.”
Au lieu de cela, il a appelé les gens à prendre des mesures pour limiter la libération de microplastiques dans l’environnement – comme en installant un filtre sur leur machine à laver – ainsi que des plafonds mandatés par le gouvernement sur la production de plastique. “Nous devons cesser de produire autant de foutu plastique”, a-t-il déclaré. “C’est hors de contrôle à ce stade”.
