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Contamination du milieu marin
par les plastiques

 

par Normand Aubry

La contamination du milieu marin par les plastiques est un type préoccupant de pollution marine qui prend son summum de concentration à l'emplacement du vortex de déchets du Pacifique nord (énorme étendue au large nord de Hawaï) ; il s'agit d'une accumulation liée à la lenteur de dégradation de cette matière et à la croissance de l'impact des activités humaines sur tous les océans de la planète. Le plastique est le matériau qui occupe la part dominante (et croissante) des déchets solides trouvés en mer. Diverses études ont montré qu'on trouve maintenant des particules de plastique dans toutes les mers du monde et à toutes les profondeurs.



L'estimation du volume du déversement est de 100 millions de tonnes en un siècle1. En 2010, sur les 275 millions de tonnes de plastique de déchets produits dans le monde, 31,9 millions de déchets sont mal gérés (ni enfouis, ni brûlés, ni recyclés), 8 millions finissent en mer alors que la masse de plastique flottant estimée est de 236 000 tonnes2. La majorité n'est pas visible car elle forme des microdéchets de 20 µm de taille, ce qui explique que l'écrasante majorité de ces microplastiques, loin de flotter à la surface, restent introuvables3.

Les débris à la dérive sont colonisés par des bactéries, micro-algues et autres végétaux qui forment un écosystème autosuffisant, appelé plastisphere (en). Ce biotope original fait de bactéries peut être un cheval de Troie pour espèces pathogènes du genre Vibrio (en transmettant une charge pathogène aux poissons, elles contaminent l'homme à travers la chaîne alimentaire) et un radeau pour espèces invasives4.

Étendue de la pollution par les plastiques en mer

Tous les océans sont touchés mais cette pollution est plus visible sur les littoraux et dans les vortex océaniques. L'hémisphère nord est le plus concerné. Les parties les plus profondes sont également concernés et pas uniquement par des micro plastiques (un sac en plastique a été photographié dans la fosse des Mariannes à près à environ 11 kilomètres de profondeur, dans l'océan Pacifique. En observant des photos faites durant des milliers de plongées de submersibles durant 30 ans, on a constaté que 30% environ de tous les déchets visibles dans l'océan profond étaient des plastiques (presque toujours un objet à usage unique) ; dans 17% des cas les images montrent des anémones de mer ou d'autres animaux empêtrées ou interagissant avec ces débris de plastique .

Origine de la pollution Plastique

Selon la base de données sur les déchet marins en eau profonde5 et les études disponibles, de 60 à 80 % des débris marins sont d'origine terrestre principalement des déchets ménagers (le reste provient notamment de l'industrie de la pêche). Les débris marins les plus courants sont constitués de matières plastiques et synthétiques qui ont des effets désastreux sur la faune marine6.

Des tonnes de microplastiques se déplacent au gré des courant entre deux eaux ou flottent sur les océans où ils peuvent parcourir de longues distances, parfois des milliers de kilomètres d'un continent à l'autre, poussés par les courants, vents et marées ou transportés dans le tube digestif ou l'estomac d'animaux qui peuvent en mourir. Les directions et les vitesses de déplacement dépendent de l'organisation générales des circulations atmosphériques et océaniques7

Les plus grandes concentrations de microplastiques flottants se trouvent dans les courants océaniques subtropicaux, encore appelés « gyres », où les courants de surface convergent vers une sorte d'impasse océanographique6.

De plus, le transport de marchandises s'effectuant à 80% par voie maritime, on retrouve fréquemment des déchets issus de cette activité comme différents types de rejets en mer près des grandes voies de navigation.

La mauvaise gestion des déchets ménagers et municipaux, notamment lors de la collecte, recyclage était responsable de la hausse de pollution dans les océans lors de ces dix dernières années pour atteindre plus de 6 millions de tonnes de plastique dans les océans. Encore plus inquiétant, ce chiffre peut atteindre les 50 à 130 millions de tonnes en 2050. Cette augmentation serait principalement due à l'augmentation de la consommation en plastique des pays émergents qui n'ont pas encore mis en place des infrastructures de collecte et de recyclage7.

Circulation thermohaline et vortex de déchets du Pacifique nord : tous les plastiques rejetés depuis leur création à la mer sont encore dans les océans.

En 2017, la plupart de ces plastiques proviendraient des 10 plus grands fleuves du monde irriguant et drainant les zones les plus peuplées de la planète8.

Écotoxicologie des granulés plastiques

L'écotoxicologie de ce phénomène d'accumulation est devenu un sujet de recherche pour les scientifiques océanographes de par le monde, car son effet est systémique : un chercheur hollandais a établi que 95 % des fulmars avaient des polymères dans l'estomac.

Le bisphénol A a un effet déconcertant sur la génétique des escargots d'eau douce, qui sont des marqueurs écologiques : perturbateur endocrinien rendant le plastique léger et plus transparent. Le système reproducteur des femelles escargot en est si atteint qu'elles en meurent. Il doit en être de même pour les autres animaux marins[réf. souhaitée].

Impact environnemental

Parce que le plastique est peu dégradable, 80 % des débris marins seraient maintenant en matière plastique, alors que cet élément n'a significativement commencé à s'accumuler que depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale, et plutôt depuis les années 19609. De plus, les plastiques contiennent des stabilisants (plomb ou cadmium dans les PVC par exemple) et des colorants ou divers additifs toxiques qui sont libérés dans l'eau par lente érosion ou par photodégradation (pour les objets flottants ou échoués)10.

Les larmes de sirène (en anglais mermaid's tears ou nurdles) sont des granulés plastiques d'origine industrielle (plastic pellets ou industrial granules en anglais). Ces granulés de moins de cinq millimètres de diamètre sont en forme de petite bille, pastille , comprimé ou cylindre. Les couleurs les plus rencontrées sont les nuances de blanc translucide, blanc grisâtre, blanc jaunâtre, l'ambré et le noir. Ils sont la matière (semifinie de base) utilisée en plasturgie. Ils sont déversés dans la nature par accident, inattention ou nonchalance11. Une confusion existe avec les verres de mer appelés aussi parfois larmes de sirène. Ils ne sont pas issus de la fragmentation ultime de déchets plastiques plus gros12. Dans le milieu aquatique, ils gardent leur aspect manufacturé mais sous l'action de l'érosion (de l'eau et des sédiments) ils peuvent « fondre » comme un galet pour atteindre quelques micromètres. Ces granulés industriels sont couramment trouvés dans les canaux et les fleuves qui les amènent en mer et sur le littoral13. De nombreux animaux les ingèrent en les confondant avec des œufs de poissons auxquels ils ressemblent14. De plus, ces petits morceaux de plastiques absorbent des toxiques15 tels que les PCB et d'autres polluants susceptibles d'agir comme des perturbateurs endocriniens et d'interagir avec les capacités de reproduction des poissons (agents féminisant, facteurs de délétion de la spermatogenèse, etc.).

Les sacs plastiques sont également avalés, entiers ou sous forme de débris, car confondus avec des méduses ou une algue flottant entre deux eaux. Ils peuvent obstruer l'appareil digestif de l'animal qui les a avalé16. Les sacs en plastique peuvent provoquer la mort par famine de l'animal qui en a avalé un en limitant la circulation des aliments dans son tube digestif ou en entretenant une sensation de satiété par le fait que l'estomac reste plein d'un volume non dégradable. Quelques pays ou régions ont de par le monde interdit l'usage des sacs plastiques dans les supermarchés. Certaines firmes se sont auto-limitées en utilisant des cabas payants ou des sacs en papier.

De nombreux animaux sont concernés par l'ingestion de plastique. L'ingestion est l'impact des macro-déchets qui touche le plus d'espèces animales en mer (avant l'étouffement et l'étranglement)17. Ce constat scientifique permet d'évaluer la pollution du milieu marin où ils vivent. Exemple des oiseaux marins : 94 % des Fulmars boréal retrouvés morts en mer du Nord ont du plastique dans l'estomac (Van Franeker et al., 2005)18. L'approche « Fulmar-Litter-EcoQO » a été retenue comme un exemple pour la mise en œuvre de l'indicateur DCSMM 10.2.1 et l'évaluation du « bon état écologique » en Europe (Atlantique nord-est, zone maritime OSPAR19). Des débris de plastique sont aussi retrouvés dans l'estomac de près de 80 % des tortues marines échouées dans le bassin méditerranéen occidental17.

Une étude des macrodéchets récupérés en 1994 par les filets de chalutiers du nord -ouest méditerranéen, autour des côtes d'Espagne, de France et d'Italie a montré une forte concentration moyenne de déchets (1 935 macrodéchets/km2 en moyenne, constitués à 77 % de plastique, dont 93 % étaient des sacs en plastique).

D'autres objets de plastique (briquets, cartouches et nombreux gadgets de plastiques et autres jouets d'enfants, etc.) sont ingérés par des animaux qui parfois en meurent. Il est possible qu'après un certain temps, ils soient couverts d'un biofilm et/ou d'œufs d'organismes marins renforce l'appétence de certains animaux (albatros, notamment qui se nourrissent quasi exclusivement en pleine mer).

Antarctique : En raison de son éloignement des régions industrielles et habitées, cette zone a longtemps été supposée épargnée par la pollution plastique. Mais les récents prélèvements effectués par l'expédition Tara20 et analysés dans les laboratoires de l'Algalita Marine Research Foundation (en) mettent en évidence entre 1 000 et 42 000 morceaux de plastique par kilomètre carré, soit une moyenne de 22 grammes par kilomètre carré21. Selon le chercheur du CNRS Chris Bowler, les déchets de plastique sont nocifs pour la faune, mais paradoxalement bénéfiques pour une partie du phytoplancton qui se fixe sur les microparticules ne coulant pas. Il reste ainsi plus exposé au rayonnement solaire, ce qui augmente la photosynthèse et forme un puits de carbone. Ces déchets accroissent donc une forme de pollution nocive pour le réseau trophique mais entretiennent une rétroaction négative sur le réchauffement climatique22.

La moitié des plastiques en mer se concentrent dans les cinq gyres océaniques appelés à tort continents de plastique car il s'agit principalement d'une « soupe » plus ou moins concentré de micro-déchets inférieur à 5 mm et non de macro-déchets. Ces micro-billes proviennent à la fois de la fracturation (photodégradation, turbulence des vagues, courants océaniques) des macro-déchets déversés (sacs, bouteilles, filets et autres bidons) dans les océans et qui mettent plusieurs années à atteindre ces gyres23, mais aussi directement des rejets industriels, notamment dans les secteurs vestimentaire et des cosmétiques, qui en utilisent en grande quantité24.

Mitigation

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Un des recours possibles est la conversion de la production à des plastiques organiques biodégradables non issus de la chimie du pétrole. Mais ceci n'effacera pas un siècle de plastiques de l'ancienne génération déjà déversés de poursuivre des effets induits sur l'environnement marin. Ces plastiques résistent durablement à l'assimilation b du plastique

Comme personne ne pourra jamais nettoyer la mer, la seule hypothèse optimiste est que les différentes politiques de gestion des déchets et de sensibilisation des populations côtières porteront leurs fruits, et que les plastiques seront confinés sur terre ferme25.

Les spécialistes de l'environnement et océans, songent au « NETTOYAGE DES OCÉANS », notamment la méthode de nettoyage avec des barrières flottantes qui joueront le rôle de filets et qui permettront la récupération des déchets.

Plusieurs tests ont été réalisés en Mer du Nord, prés des cotes néerlandaises. un prototype de 100 mètres de long installé en juin 2016 montre déjà de bons résultats26.

Toutefois éliminer le plastique à la source reste la meilleure solution pour lutter contre cette pollution de nos océans. Utiliser des matières qui peuvent subsister pendant plusieurs centaines d'années est tout simplement aberrant, qui plus est pour un usage unique comme les emballages !

Micro effet positif du plastique

Le plastique, s'il s'avère donc largement néfaste, aurait néanmoins un effet, positif cette fois, en ce qui concerne les micro-organismes. "Dans les océans, le phytoplancton coule vers le fond. Mais dans les gyres où se trouvent les plaques de déchets, il se fixe sur des petites particules de plastique, qui le maintiennent à la surface, explique Chris Bowler. Il est donc plus exposé au rayonnement solaire, ce qui augmente le taux de photosynthèse. L'hypothèse sur laquelle nous travaillons est celle d'une plus forte absorption du dioxyde de carbone (CO2) de l'atmosphère."

Lueur d'espoir en effet, l'énergie solaire permet à ces micro-organismes de réaliser la photosynthèse nécessaire à leur développement en se nourrissant de dioxyde de carbone. Une maigre consolation toutefois27.

 Notes et références:

  1. Sandrine Feydel, Océans de plastique [archive], documentaire, 2009
  2. (en) Jenna R. Jambeck1, Roland Geyer, Chris Wilcox, Theodore R. Siegler, Miriam Perryman, Anthony Andrady, Ramani Narayan, Kara Lavender Law, « Plastic waste inputs from land into the ocean », Science, vol. 347, no 6223, 13 février 2015, p. 768-771 (DOI 10.1126/science.1260352).
  3. (en) Richard C. Thompson, Ylva Olsen, Richard P. Mitchell, Anthony Davis, Steven J. Rowland, Anthony W. G. John, Daniel McGonigle, Andrea E. Russell, « Lost at Sea: Where Is All the Plastic? », Science, vol. 304, no 5672,? 7 mai 2004, p. 838 (DOI 10.1126/science.1094559).
  4. (en) Erik R. Zettler, Tracy J. Mincer & Linda A. Amaral-Zettler, « Life in the "Plastisphere": Microbial Communities on Plastic Marine Debris », Environ. Sci. Technol., vol. 47, no 13,? 2013, p. 7137–7146 (DOI 10.1021/es401288x).
  5. Deep-Sea Debris Database [archive],
  6. a b et c PEREZ Emile et TER HALLE Alexandra, « La pollution plastique en mer : le septième continent », Encyclopédie de l'environnement,? 5 juin 2017
  7. Nathalie Briand, « Trajet des plastiques dans les Océans », Expédition 7e continent,? 2014
  8. Christian Schmidt , Tobias Krauth & Stephan Wagner (2017) | Export of Plastic Debris by Rivers into the Sea |Environ. Sci. Technol., 2017, 51 (21), pp 12246–12253 DOI: 10.1021/acs.est.7b02368 (résumé [archive])
  9. (en) Alan Weisman, The world without us [« Le Monde Sans-nous »], New York, Thomas Dunne Books/St. Martin's Press, 2007, 324 p. (ISBN 978-0-312-34729-1 et 0-312-34729-4, OCLC 122261590), p. 112-128
  10. Alan Weisman, « Polymers are Forever » [archive], Orion magazine. Consulté 1er juillet 2008
  11. United States Environmental Protection Agency - 1993, « Plastic Pellets in the Aquatic Environment » [archive]
  12. United States Environmental Protection Agency - 1993, « Plastic Pellets in the Aquatic Environment » [archive]
  13. IFREMER, « Microparticules » [archive]
  14. Plastics 'poisoning world's seas'  [archive], BBC News, 7 décembre 2006. Consulté le 1er avril 2008
  15. Laboratory of Organic Geochemistry, Dr Hideshige Takada, Tokyo University of Agriculture and Technology, « International Pellet Watch: Call for pellets from world beaches! Global Monitoring of Persistent Organic Pollutants (POPs) using Beached Plastic Resin Pellets. » [archive]
  16. Marine Litter [archive], PNUE, 2005. Consulté le 1er août 2008 (une analyse d'ensemble)
  17. a et b Service de l'observation et des statistiques - Commissariat général au Développement durable, L'environnement en France - édition 2014, La Défense, ministère du Développement durable, 2014, 383 p. (ISBN 978-2-11-138802-4, lire en ligne [archive]), p. 74
  18. François Galgani, IFREMER, « Bon état écologique - Descripteur 10 « Propriétés et quantités de déchets marins ne provoquant pas de dommages au milieu côtier et marin » » [archive]
  19. OSPAR Commission, « Reduce levels of litter (plastic particles) in fulmar stomachs » [archive]
  20. taraexpeditions.org [archive]
  21. Andrés Cózar & al. (2017), The Arctic Ocean as a dead end for floating plastics in the North Atlantic branch of the Thermohaline Circulation [archive] ; Science Advances 19 Apr 2017: Vol. 3, no. 4, e1600582 DOI: 10.1126/sciadv.1600582 (résumé [archive])
  22. Stéphane Foucart, Les eaux de l'Antarctique sont infestées de millions de fragments de plastique, Lemonde.fr Planète, 21 septembre 2011
  23. (en) Law, Kara Lavender & Richard C. Thompson, « Microplastics in the Seas », Science, vol. 345, no 6193,? 2014, p. 144 – 145 (DOI 10.1126/science.1254065).
  24. (en) Rochman CM, Kross SM, Armstrong JB, Bogan MT, Darling ES, Green SJ, Smyth AR, Veríssimo D, « Scientific Evidence Supports a Ban on Microbeads », Environmental Science & Technology, vol. 49, no 18,? 15 septembre 2015, p. 10759-61 (DOI 10.1021/acs.est.5b03909).
  25. Tristan Vey, « Une mer de plastique dans l'océan Atlantique », Figaro,? 20 août 2010 (lire en ligne [archive])
  26. Nathalie Jouet, « Ocean Clean-Up : un projet pour nettoyer les océans des déchets plastiques », ConsoGlobe,? 15 mai 2017 (lire en ligne [archive])
  27. Audrey Garric, « Les plastiques, des déchets néfastes pour les écosystèmes », Le monde,? 9 mai 2012