Microplastiques : un impact encore largement méconnu

Ce lundi 27 mai 2019, la goélette Tara a repris la mer pour étudier la pollution aux microplastiques à l’embouchure de dix fleuves d’Europe. Depuis plusieurs mois, de nombreux articles de presse font état de la présence de ces substances partout sur la planète. Or, ces minuscules particules de plastique sont une menace pour l’écosystème (Lire aussi : Microplastiques, mégaproblèmes...).

À la suite des travaux de plusieurs chercheurs, notamment ceux de la jeune exploratrice Imogen Napper qui a étudié les microbilles de plastique contenues dans les cosmétiques, les gouvernements prennent peu à peu conscience des ravages du plastique sur l’environnement. Plusieurs interdictions ont été mises en place. Les microbilles des cosmétiques ont ainsi été proscrites dans plusieurs pays, en particulier en France, depuis le 1er janvier 2018. Le 27 mars 2019, le Parlement européen a voté une directive pour interdire plusieurs objets à usage unique en plastique (Coton-Tiges, pailles, couverts). Mais l’étude des microplastiques n’en est en réalité qu’à ses balbutiements et pourrait encore réserver des surprises.

« Le terme même de “microplastiques” n’a été créé qu’à la fin des années 2000 et les chercheurs ont mis plusieurs années avant de s’accorder sur la taille de référence, signale Mikaël Kedzierski, ingénieur de recherche à l’université de Bretagne-Sud. Aujourd’hui, on s’accorde à considérer les particules plus petites que 5 mm comme des microplastiques. » Le domaine s’est développé en quelques années et le nombre d’articles a crû de manière exponentielle. « Sur les cinq premiers mois de 2019, nous avons déjà publié autant que pour toute l’année 2017 », précise le jeune chercheur qui a soutenu sa thèse sur le sujet à la fin de 2017.

Les premiers questionnements sur le vieillissement des plastiques datent des années 1990. Mais, à l’époque, on ne soupçonne pas l’ampleur du problème. Peu coûteux, résistant, imputrescible et facile à mettre en forme, le plastique est le matériau phare de la deuxième moitié du XX^e siècle. D’après une estimation publiée dans Science en 2017 par trois chercheurs américains, 8,3 milliards de tonnes de plastique ont été produites entre 1950 et 2015, soit près de onze fois la production mondiale annuelle de blé !

Sur ce total, 4,9 milliards de tonnes, c’est-à-dire près de 60 %, ont été jetées, soit en décharge, soit directement dans la nature, et ont donc pu débuter leur dégradation. À titre de comparaison, cela correspond à deux fois plus que tous les plastiques en cours d’utilisation, et surtout à dix fois plus que la masse des plastiques recyclés.

Or, ces matières usagées font des ravages : beaucoup se retrouvent dans l’environnement et se fragmentent progressivement, au gré de processus physiques, chimiques et biologiques, jusqu’à devenir une soupe de morceaux microscopiques. Une pollution discrète, de plus en plus diffuse et difficile à contrôler.

C’est dans les gyres océaniques, ces zones où des courants circulaires concentrent les débris, qu’on a commencé à traquer les microplastiques. Les scientifiques ont ainsi déterminé cinq secteurs océaniques où l’accumulation de ces particules est catastrophique : Atlantique Nord, Atlantique Sud, Pacifique Nord, Pacifique Sud et océan Indien. À ces cinq zones, les chercheurs ajoutent également la mer Méditerranée, qui parvient, même sans présenter de courant circulaire, à afficher les mêmes concentrations en microplastiques.

Mais, même hors de ces continents de plastique, chaque nouvelle zone où des analyses sont réalisées apporte son lot de microparticules. En Arctique, on a déjà mesuré dans la glace des concentrations supérieures à celles prévues. Même sur l’île Henderson, atoll inhabité au milieu du Pacifique Sud, à 5000 km des plus proches zones urbaines, des chercheurs de l’université de Tasmanie (Australie) en ont relevé d’importantes concentrations. Quant à l’Antarctique, que l’on espérait protégé par le courant circumpolaire qui fait le tour du continent, une étude publiée par des chercheurs britanniques, en avril 2017, signale que « des microplastiques sont bien présents [...]. Or, les sources locales de microplastiques ne peuvent pas expliquer les résultats mesurés. »

« Pour le moment, on obtient des concentrations très variées, mais on ne connaît pas d’endroit épargné, pointe Mikaël Kedzierski. Il reste cependant de nombreux secteurs où on manque de données. C’est le cas des fonds océaniques, des zones arctiques, ainsi que de tous les pays où la recherche scientifique est peu développée. Et, même dans les zones bien connues de l’Atlantique Nord et du Pacifique Nord, on a encore très peu d’études assez régulières pour savoir si les zones de pollution restent aux mêmes endroits ou si elles se déplacent. »

Le sujet passionne les scientifiques, parmi lesquels Alexandra Ter Halle, chercheuse à l’université Toulouse III-Paul Sabatier. Également responsable scientifique de l’association 7^e continent, elle part à plusieurs reprises en expédition pour prélever des échantillons dans l’Atlantique Nord. En décembre 2017, elle démontre pour la première fois l’existence de nanoplastiques dans le milieu naturel. « On était plusieurs chercheurs à supposer que la fragmentation pouvait mener à des plastiques encore plus petits, mais d’autres doutaient que cela puisse aller jusqu’à l’échelle nanométrique », explique-t-elle. Depuis, de nouvelles questions se posent.

Il y a quelques semaines, par exemple, un article a montré que des nanoparticules de polyéthylène formées en laboratoire pouvaient se révéler plus toxiques pour des algues et des bivalves que le polyéthylène d’origine. Mais personne ne sait encore si cette toxicité vient d’un effet physique de la taille des particules ou de polluants que ces nanoplastiques auraient transportés. On ne sait pas non plus dans quelle mesure les nanoplastiques présents dans l’environnement peuvent reproduire ces effets. « Le plastique vieilli n’est plus du tout semblable au plastique d’origine, précise la chimiste. Sa toxicité et ses propriétés sont modifiées. Les analyses toxicologiques doivent donc être refaites. »

De son côté, Rachid Dris, chercheur à l’université Paris-Est Créteil, a mesuré en 2015 le nombre de microplastiques présents dans l’air pour déterminer le rôle des précipitations dans la contamination de la Seine. Avec ses collègues, il découvre qu’un très grand nombre de microfibres de plastique contaminent l’air de nos habitations. En cause, les textiles – vêtements ou tapis.

« La première conclusion de notre étude, rappelle le chercheur, c’est que, s’il y a des microplastiques dans l’air, alors il y en a partout. Même dans les zones les plus reculées, ils peuvent être portés par le vent. » Rachid Dris constate toutefois que les contaminations sont moins importantes dans les zones moins urbanisées. Un résultat nuancé depuis par une équipe toulousaine, qui a publié une étude en avril 2019 dans la revue Nature : des taux conséquents de microplastiques ont été retrouvés dans une zone isolée des Pyrénées, signe qu’il faut continuer les investigations et les mesures pour appréhender plus précisément la situation.

La présence de ces microplastiques dans l’air comporte-elle des risques pour la santé ? Pour l’instant, impossible de le certifier. A priori, les particules repérées en 2015 sont trop grosses pour être respirées, mais suffisamment petites pour être ingérées lorsqu’elles retombent dans nos assiettes. Pour autant, même si les données sont lacunaires, l’ingestion ne semble pas être un danger majeur pour les humains. Les organismes terrestres les plus menacés sont probablement plus petits : insectes, vers de terre…

Au-delà de son intérêt scientifique, cette détection de particules aériennes a aussi des conséquences sur la méthodologie des études menées sur le sujet. Elle remet en question des mesures établies précédemment, car il est possible que les vêtements des chercheurs aient accidentellement contaminé en microfibres les prélèvements. Les nouvelles publications devront prouver l’absence de telles contaminations.

Impossible donc de lancer une campagne de science participative pour mesurer le nombre de microplastiques sur la planète. Les processus de prélèvement nécessitent beaucoup de minutie. Et l’analyse des résultats demande de l’expérience, notamment pour ne pas confondre les plastiques avec des microfibres végétales.

De plus, dans une science aussi récente, le manque de recul sur les différentes publications et sur les diverses techniques utilisées empêche la comparaison des études. Rachid Dris précise : « L’important pour le moment, c’est de constater qu’il y a des microplastiques partout. Mais il ne faut pas forcément s’attarder sur les chiffres exacts. »

Que reste-t-il à découvrir sur les microplastiques ? « Tout », répondent les chercheurs interrogés. Combien y en a-t-il ? Ceux retrouvés à la surface des océans ne représentent qu’une infime partie (entre 0,1 et 0,2 % d’après les estimations) des plastiques rejetés dans l’eau. On ignore si le reste est absorbé, coulé, détruit… D’où viennent-ils ? L’analyse d’un microplastique ne permet pas de retrouver son origine géographique. On ne sait donc pas où mener des actions de prévention. Où vont-ils et transportent-ils des micro-organismes ? Actuellement, ils servent de niche écologique à des bactéries se nourrissant d’hydrocarbures, mais personne ne peut exclure un “effet radeau”.

Une course contre la montre s’engage pour apporter au plus vite des réponses et lutter contre cette nouvelle pollution. Seule certitude : récupérer ces polluants s’avère extrêmement difficile, sauf à passer à la moulinette des kilotonnes d’eau, de sable et de sédiments, en sacrifiant les communautés de micro-organismes. Il est donc indispensable de diminuer, en amont, la place du plastique dans notre vie quotidienne.