Au cours de la dernière décennie, un nombre croissant de chercheurs ont étudié la pollution plastique, l’un des risques environnementaux les plus pressants au monde. Ils ont fait des progrès mais restent confrontés à des défis, tels que la comparabilité des résultats, notamment en ce qui concerne les particules de microplastiques.
Il n’y a pas de méthodologie standard de collecte et d’analyse d’échantillons, par exemple. La plupart des études présentent des conclusions basées sur le nombre de particules comme si elles étaient équivalentes dans l’environnement, indépendamment de la taille, du volume, de la masse ou de la surface.
Un article de trois chercheurs brésiliens publié dans Sciences de l’environnement et recherche sur la pollution vise à contribuer au progrès dans ce domaine en proposant une nouvelle perspective sur la morphologie des particules.
En utilisant une approche théorique, les auteurs soutiennent que l’inclusion d’attributs morphologiques dans l’analyse peut révéler des différences significatives entre les échantillons de particules microplastiques, démontrant que des échantillons initialement considérés comme équivalents car ils contiennent le même nombre de particules ont en réalité des impacts environnementaux différents en raison des variations de la taille des particules. et forme.
Les particules microplastiques (MP) sont des polymères artificiels d’une longueur comprise entre 0,001 et 5,0 millimètres, ou 1 à 5 000 micromètres (μm), et se retrouvent dans tous les types d’environnement. Peu d’études sur la pollution par les PM ont été publiées au Brésil, notamment en ce qui concerne les zones aquatiques intérieures.
« La plupart des recherches effectuées sur les MP rapportent le nombre de particules en termes d’unité adoptée pour le type d’échantillon, allant du volume dans le cas de l’eau à la masse lorsque l’analyse implique le sol et les sédiments, et les individus pour le biote. Nous avons fait des recherches sur les MP en laboratoire pendant plusieurs années, et nous avons confirmé que la taille est importante et fait une différence. Nous mesurons la taille des particules dans tous les échantillons. Dans cette étude, nous avons trouvé des échantillons avec un nombre similaire de MP mais des variations significatives dans taille des particules et des niveaux de pollution plastique très différents en fonction de la masse et du volume des particules », a déclaré Décio Semensatto, premier auteur de l’article, à l’Agência FAPESP. Il est professeur à l’Institut des sciences environnementales, chimiques et pharmaceutiques de l’Université fédérale de São Paulo (ICAQF-UNIFESP).
Les autres auteurs de l’article sont le professeur Geórgia Labuto et Cristiano Rezende Gerolin, ancien chercheur à l’UNIFESP.
Selon Semensatto, le groupe finalise un article sur le réservoir de Guarapiranga, une source d’eau potable pour São Paulo et deux villes voisines, Itapecerica da Serra et Embu-Guaçu. « Nous avons collecté des échantillons pendant les saisons humides et sèches et avons trouvé plus de MP au cours d’une saison qu’à l’autre, avec une différence encore plus grande en termes de masse et de volume total de plastique de chaque échantillon. L’utilisation uniquement du nombre de particules comme paramètre se concentre sur une seule dimension. et ignore le fait que différentes tailles de particules ont des effets différents sur les écosystèmes », a-t-il déclaré.
Comparaisons
Selon le récent article, les chercheurs ont analysé sept échantillons de 100 MP chacun. Ceux-ci seraient considérés comme équivalents sur la base des paramètres de pollution conventionnels. Cependant, les comparaisons effectuées ont montré que leur impact sur l’environnement serait très différent. Dans un échantillon, les PM étaient plus grands en termes de volume, de masse et de surface spécifique. Il avait donc plus de plastique que les autres et était susceptible de donner naissance à un plus grand nombre de particules encore plus petites lorsqu’il était décomposé par dégradation physique et chimique.
Dans une autre comparaison, ils ont analysé des échantillons avec respectivement 100 MP et 10 MP, notant que si seul le nombre de particules était pris en compte, la conclusion serait que les premières avaient dix fois plus de plastique que les secondes, bien que les deux aient la même masse totale et volume de plastique, tandis que la taille des particules et la surface spécifique étaient plus grandes dans le premier.
Les auteurs mettent également en évidence la question de la morphologie ou de la forme des particules. Les échantillons contenant des fibres avaient moins de volume, de masse et de surface, par exemple.
« Nous explorons également la question de la surface spécifique, qui est très pertinente, en particulier lors de l’étude des députés en tant que porteurs d’autres polluants, tels que les métaux ou les produits pharmaceutiques », a déclaré Semensatto. « La taille des particules influence la surface disponible pour l’adsorption de ces polluants. De plus, les députés forment également une plastisphère qui sert de substrat aux organismes et disperse ces organismes dans d’autres environnements, avec des conséquences pour la santé mondiale. »
La plastisphère est la communauté de bactéries, champignons, algues, virus et autres micro-organismes qui ont évolué pour vivre sur du plastique artificiel.
« En considérant le volume, la masse et la surface spécifique des particules, nous pouvons mieux comprendre comment les députés polluent les masses d’eau et transportent d’autres agents responsables de la pollution, y compris les micro-organismes », a déclaré Semensatto. « L’analyse de tous les attributs des échantillons ouvre de nouvelles possibilités et étend la comparabilité des résultats. »
L’ampleur du problème
La production mondiale de plastique a atteint 348 millions de tonnes métriques en 2017, contre seulement 2 millions de tonnes en 1950. L’industrie mondiale du plastique est évaluée à 522,6 milliards de dollars et sa capacité devrait doubler d’ici 2040, selon un rapport de The Pew Charitable Trusts et SystemIQ, en partenariat avec les universités d’Oxford et de Leeds au Royaume-Uni.
La production et la pollution du plastique affectent la santé humaine et alimentent les émissions de gaz à effet de serre. Le plastique peut être ingéré par plus de 800 espèces marines et côtières ou provoquer des accidents les impliquant. Quelque 11 millions de tonnes de déchets plastiques finissent chaque année dans les océans.
En 2022, 175 pays représentés à l’Assemblée générale des Nations Unies ont adopté une résolution historique pour signer d’ici 2024 un engagement juridiquement contraignant pour mettre fin à la pollution plastique mondiale. À cette fin, ils ont créé un comité de négociation intergouvernemental, qui a tenu sa première session en décembre.
« Avec cette étude, nous avons décidé de contribuer aux efforts académiques pour développer des routines et des méthodologies pour faire face à la pollution plastique », a déclaré Semensatto. « Notre article propose une discussion au sein de la communauté universitaire. La proposition est ouverte au débat. Nous invitons d’autres scientifiques à mesurer les MP et à signaler leurs attributs morphologiques, en tant que contribution à la discussion sur leur importance environnementale. »
Dans ce contexte, un groupe de l’UNIFESP lié à Semensatto travaille avec la Corporation environnementale de l’État de São Paulo (CETESB) pour développer des protocoles de collecte d’échantillons d’eau et d’analyse des MP dans la région côtière de l’État. L’objectif principal est de trouver un moyen de comparer les résultats afin que les députés puissent faire partie d’une surveillance continue de l’environnement, ce qu’ils ne font pas actuellement à São Paulo.
Ce projet est mené sous l’égide de Rede Hydropoll, un réseau de chercheurs de diverses institutions engagés dans l’étude de la pollution des sources d’eau.
Plus d’information:
Décio Semensatto et al, L’importance d’intégrer les attributs morphologiques des microplastiques : une discussion théorique pour évaluer les impacts environnementaux, Sciences de l’environnement et recherche sur la pollution (2022). DOI : 10.1007/s11356-022-24567-4