Les roches artificielles issues de macroplastiques menacent la santé des océans
Une équipe de recherche germano-indonésienne identifie pour la première fois de nouveaux composés ressemblant à des roches à partir de déchets plastiques et de débris coralliens
Les déchets plastiques sont un problème sur nos plages. C'est pourquoi ils sont en grande partie enlevés de manière coordonnée en l'espace de quelques semaines. Cependant, ils peuvent joncher les côtes d'autres pays pendant des mois, voire des années, en raison de l'absence de réglementation en matière d'élimination des déchets. Souvent, les déchets sur la plage sont simplement brûlés et une forme spéciale de déchets Plastiques est créée : le plastiglomérat. Ce "rocher" est constitué de composants naturels, tels que des fragments de coraux, maintenus ensemble par le plastique fondu et reconsolidé. Une nouvelle étude menée par une équipe de recherche germano-indonésienne de l'université de Kiel a démontré, à partir d'échantillons prélevés sur le terrain en Indonésie, que ces roches constituent un risque environnemental accru pour les écosystèmes côtiers tels que les herbiers marins, les mangroves ou les récifs coralliens. Le plastique fondu se décompose plus rapidement en microplastiques et est également contaminé par des polluants organiques. Les chercheurs ont récemment publié leurs conclusions dans la revue Scientific Reports.
Amanda Utami (à droite, BRIN) et Lars Reuning (à gauche, CAU) ont collecté des échantillons sur le terrain en Indonésie et les ont étudiés en collaboration avec des chercheurs de l'université de Kiel.
© Dwi Amanda Utami, BRIN
"Jusqu'à présent, les études décrivant la formation des plastiglomérats étaient plutôt basiques. Grâce à nos résultats, nous avons montré pour la première fois comment le plastiglomérat diffère des autres déchets plastiques et nous pouvons faire de meilleures déclarations sur son impact environnemental", explique le premier auteur, le Dr Amanda Utami, qui travaille comme scientifique au sein de la plus grande organisation scientifique d'Indonésie (BRIN, Badan Riset dan Inovasi Nasional) et qui est venue à Kiel dans le cadre d'une bourse de recherche de trois mois. Ce travail de recherche a été rendu possible grâce au financement de l'Office allemand d'échanges universitaires (DAAD) et à la coopération entre le BRIN et les scientifiques du domaine de recherche prioritaire Kiel Marine Science (KMS) de l'université de Kiel.
De nouvelles perspectives grâce à la coopération internationale
Si les déchets plastiques sont brûlés directement sur la plage, ce processus de fonte et de combustion produit la "roche" de plastiglomérat, dans la matrice plastique de laquelle les chaînes de carbone sont dégradées. Ce plastique chimiquement dégradé se transforme plus rapidement en microplastiques sous l'effet du vent, des vagues et des grains de sédiments sur la plage. Le processus de combustion incomplète libère de nouveaux polluants du plastique qui se déposent d'abord sur le plastique et sont ensuite libérés dans l'environnement. Ces contaminants ont souvent une pertinence écotoxicologique plus élevée que le plastique d'origine, sont potentiellement biodisponibles et peuvent donc être introduits et enrichis dans la chaîne alimentaire.
Le scientifique Utami a collecté un total de 25 échantillons de terrain sur les plages de l'île de Panjang, à l'ouest de l'île indonésienne de Java, et les a analysés en laboratoire avec des chercheurs de l'université de Kiel. L'un d'entre eux est le Dr Lars Reuning, hôte scientifique d'Utami à Kiel et deuxième auteur de l'étude : "Nos analyses montrent que les plastiglomérats sont contaminés par des polluants organiques. Même si d'autres résultats sur la bioaccumulation sont encore attendus, ils peuvent être classés comme potentiellement cancérigènes pour l'homme." M. Reuning est membre du groupe de recherche en paléontologie de l'Institut des géosciences de l'université de Kiel. Le groupe de travail, dirigé par le professeur Miriam Pfeiffer, participe également au programme prioritaire 2299 de la Fondation allemande de la recherche (DFG) sur les sciences de la terre, intitulé "Variabilité du climat tropical et récifs coralliens".
Étude chimique des polluants dans le laboratoire de Kiel
Les chercheurs ont d'abord différencié les échantillons de plastiglomérat selon des critères optiques en échantillons moins fortement ou plus fortement fondus ou brûlés et ont extrait les polluants volatils à l'aide de solvants. Ces analyses, effectuées dans le groupe de géochimie organique du professeur Lorenz Schwark à l'Institut des géosciences, ont révélé, par exemple, une contamination par des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et des phtalates, qui sont utilisés comme plastifiants pour les plastiques. Les experts considèrent que ces deux catégories de substances ont un potentiel cancérigène élevé.
L'équipe de recherche a également utilisé des méthodes physico-chimiques et la comparaison avec des bases de données pour caractériser la nature des polymères tels que le polypropylène (PP) ou le polyéthylène (PE) ou leurs mélanges. Ils ont effectué des mesures à l'aide de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) dans le groupe de travail du professeur Gernot Friedrichs à l'Institut de chimie physique de l'université de Kiel pour étudier le degré d'altération. Résultat : Les zones qui étaient déjà visiblement plus exposées au processus de combustion présentaient également un degré plus élevé d'altération et d'oxydation.
De nombreux effets sur les écosystèmes côtiers sont possibles
"Afin de mieux évaluer les dommages causés à l'environnement, nous étudions actuellement la composition exacte des polluants organiques associés au plastique, tels que les composés organophosphorés", explique le géochimiste Schwark. La tendance des plastiglomérats à se décomposer facilement est également intéressante. "Normalement, la photo-oxydation par la lumière UV affecte la couche supérieure des plastiques. Mais la thermo-oxydation provoquée par la combustion des déchets plastiques modifie également de manière significative les structures internes du matériau", explique le géoscientifique Reuning.
À l'avenir, de nombreux écosystèmes côtiers des eaux tropicales au large de l'Indonésie et du monde entier seront affectés par les plastiglomérats. Des études montrent déjà que les polluants organiques sont également transférés aux coraux ou à d'autres organismes marins et peuvent donc avoir un impact négatif sur la santé des océans. D'autres études portent donc également sur d'autres écosystèmes tels que les herbiers marins, les mangroves ou les organismes vivant dans les sédiments.
"Par rapport aux déchets plastiques ordinaires, les propriétés uniques des plastiglomérats exigent une forme spécifique de gestion côtière", résume M. Utami. "Si les déchets des zones urbaines sur les plages tropicales étaient mieux éliminés et gérés, un grave problème pourrait être évité."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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