La lumière UV du soleil décompose lentement les plastiques à la surface de l’océan. Les microplastiques flottants sont décomposés en nanoparticules de nanoplastique invisibles de plus en plus petites qui se répandent dans toute la colonne d’eau, mais aussi en composés qui peuvent ensuite être complètement décomposés par les bactéries.
C’est ce que montrent des expériences dans le laboratoire de l’Institut royal néerlandais de recherche sur la mer, NIOZ, sur Texel. Dans le dernier numéro de Bulletin de la pollution marine, doctorat L’étudiante Annalisa Delre et ses collègues calculent qu’environ 2 % du plastique visiblement flottant peut disparaître de la surface de l’océan de cette manière chaque année.
« Cela peut sembler petit, mais année après année, cela s’additionne. Nos données montrent que la lumière du soleil pourrait ainsi avoir dégradé une quantité substantielle de tout le plastique flottant qui a été jeté dans les océans depuis les années 1950 », explique Delre.
Paradoxe plastique manquant
Depuis le début de la production de masse de plastiques dans les années 1950, une part importante des déchets plastiques s’est retrouvée dans l’océan via les rivières, emportée par les vents depuis la terre ou directement déversée par les navires. Mais la quantité de plastique qui se trouve réellement dans l’océan ne représente qu’une fraction de ce qui est entré dans l’océan.
La majorité est littéralement perdue. En science, ce problème est connu sous le nom de paradoxe du plastique manquant. Pour déterminer si la dégradation par la lumière UV peut expliquer une partie du plastique disparu, Delre et ses collègues ont mené des expériences en laboratoire.
Soleil et mer artificiels
Dans un récipient rempli d’eau de mer simulée, les chercheurs ont mélangé de petits morceaux de plastique. Ils ont ensuite mélangé cette soupe en plastique automatiquement sous une lampe qui imitait la lumière UV du soleil. Les gaz et les composés dissous, y compris les nanoplastiques qui s’échappaient des morceaux de plastique en décomposition, ont ensuite été capturés et analysés.
À partir de ces mesures, les chercheurs ont mesuré qu’au moins 1,7 % des microplastiques (visibles) se décomposent chaque année. Pour la plupart, il se décompose en morceaux de plus en plus petits, y compris les nanoplastiques (invisibles) ainsi qu’en molécules que l’on trouve également dans le pétrole brut. Potentiellement, certains d’entre eux peuvent être décomposés davantage par des bactéries. Seule une petite fraction est entièrement oxydée en CO2 relativement inoffensif.
Introduit dans un calcul plus complexe, tenant compte du rejet de plastique flottant dans l’océan, de l’échouage et de la photodégradation continue à la surface de l’océan, la dégradation par la lumière du soleil aurait pu transformer un cinquième (22 %) de tout le plastique flottant qui a jamais été rejeté dans l’océan, principalement en particules et composés dissous plus petits.
« Avec ces calculs, nous mettons en place une pièce importante du puzzle du paradoxe du plastique manquant », déclare Helge Niemann, chercheur au NIOZ et professeur à l’Université d’Utrecht et l’un des superviseurs du doctorat. élève Delré.
Effets sur la vie marine
Potentiellement, il peut y avoir de bonnes nouvelles dans cette recherche, dit Niemann. « En partie, le plastique se décompose en substances qui peuvent être complètement décomposées par les bactéries. Mais pour une autre partie, le plastique reste dans l’eau sous forme de nanoparticules invisibles. »
Dans une étude antérieure avec de « vraies » eaux de la mer des Wadden et de la mer du Nord publiée dans Science de l’environnement totalNiemann et ses collègues ont déjà montré qu’une partie substantielle des plastiques manquants flotte dans les océans sous forme de nanoparticules invisibles.
« Les effets précis de ces particules sur les algues, les poissons et autres formes de vie dans les océans sont encore largement incertains », explique Niemann. « Avec ces expériences sous lumière UV, nous pouvons expliquer une autre partie du paradoxe du plastique. Nous devons continuer à enquêter sur le sort du plastique restant. De plus, nous devons étudier ce que tout ce micro et nano plastique fait à la vie marine. Encore plus l’important », dit Niemann, « est d’arrêter tous les déchets plastiques, car cela épaissit la soupe plastique de l’océan ».
Plus d’information:
Annalisa Delre et al, Photodégradation plastique dans des conditions marines simulées, Bulletin de la pollution marine (2023). DOI : 10.1016/j.marpolbul.2022.114544
Dušan Materić et al, Nanoplastiques et microplastiques ultrafins dans la mer des Wadden néerlandaise – Les débris de plastique cachés ?, Science de l’environnement total (2022). DOI : 10.1016/j.scitotenv.2022.157371
Fourni par l’Institut royal néerlandais de recherche sur la mer