We performed an environmental risk assessment for microplastics (<5 mm) in the marine environment by estimating the order of magnitude of the past, present and future concentrations based on global plastic production data. In 2100, from 9.6 to 48.8 particles m−3 are predicted to float around in the ocean, which is a 50-fold increase compared to the present-day concentrations. From a meta-analysis with effect data available in literature, we derived a safe concentration of 6650 buoyant particles m−3 below which adverse effects are not likely to occur. Our risk assessment (excluding the potential role of microplastics as chemical vectors) suggests that on average, no direct effects of free-floating microplastics in the marine environment are to be expected up to the year 2100. Yet, even today, the safe concentration can be exceeded in sites that are heavily polluted with buoyant microplastics. In the marine benthic compartment between 32 and 144 particles kg−1 dry sediment are predicted to be present in the beach deposition zone. Despite the scarcity of effect data, we expect adverse ecological effects along the coast as of the second half of the 21st century. From then ambient concentrations will start to outrange the safe concentration of sedimented microplastics (i.e. 540 particles kg−1 sediment). Additional ecotoxicological research in which marine species are chronically exposed to realistic environmental microplastic concentration series are urgently needed to verify our findings.
Titre de l'article
Évaluation des risques des microplastiques dans l'océan: approche de modélisation et premières conclusions.
Évaluation des risques des microplastiques dans l'océan: approche de modélisation et premières conclusions.
Introduction à l'article
De plus en plus d'études sur les microplastiques sont réalisées. La surveillance des systèmes marins a montré une omniprésence de ces composés à des concentrations parfois élevées. Toutefois, des études démontrant les effets de ces microplastiques sur l'environnement marin sont peu nombreuses à cause notamment de la difficulté de la collecte des données et d'une méthodologie expérimentale mal adaptée. Les conclusions tirées par ces étude et qualifiant les microplastiques comme néfastes pour l'environnement marin ne sont donc pas fondées.
Cette article a pour un objectif de déterminer si les microplastiques constituent un risque pour les écosystèmes marins. Pour cela une évaluation des risques est réalisée en calculant l'exposition des systèmes marins aux microplastiques et en simulant l'évolution de cette exposition.
De plus en plus d'études sur les microplastiques sont réalisées. La surveillance des systèmes marins a montré une omniprésence de ces composés à des concentrations parfois élevées. Toutefois, des études démontrant les effets de ces microplastiques sur l'environnement marin sont peu nombreuses à cause notamment de la difficulté de la collecte des données et d'une méthodologie expérimentale mal adaptée. Les conclusions tirées par ces étude et qualifiant les microplastiques comme néfastes pour l'environnement marin ne sont donc pas fondées.
Cette article a pour un objectif de déterminer si les microplastiques constituent un risque pour les écosystèmes marins. Pour cela une évaluation des risques est réalisée en calculant l'exposition des systèmes marins aux microplastiques et en simulant l'évolution de cette exposition.
Expériences de l'article
Cette étude s'appuie sur des données présentes dans la littérature. Trois facteurs sont déterminés : l'évaluation de l'exposition, l'évaluation des effets et la caractérisation des risques.
Tout d'abord, la concentration environnementale est calculée. Pour cela, la masse, le volume, le nombre de particules de microplastiques ont été calculés à terre, en milieu pélagique ou dans les fonds marins (milieu benthique). La concentration de microplastiques ingérés par les bivalves a aussi été déterminée.
Les effets sont évalués par des études bibliographiques sur les concentrations chroniques. Ces données ainsi que la prise en compte de la sensibilité des différentes espèces aux microplastiques ont permis de calculer la concentration dangereuse pour 5% des espèces (HC5). Grâce à HC5, la concentration prédite sans effet (PNEC) a pu être déterminée.
Enfin le risque environnemental a été calculé en réalisant le ratio PEC/PNEC, PEC étant la concentration environnementale en microplastique prédite.
Cette étude s'appuie sur des données présentes dans la littérature. Trois facteurs sont déterminés : l'évaluation de l'exposition, l'évaluation des effets et la caractérisation des risques.
Tout d'abord, la concentration environnementale est calculée. Pour cela, la masse, le volume, le nombre de particules de microplastiques ont été calculés à terre, en milieu pélagique ou dans les fonds marins (milieu benthique). La concentration de microplastiques ingérés par les bivalves a aussi été déterminée.
Les effets sont évalués par des études bibliographiques sur les concentrations chroniques. Ces données ainsi que la prise en compte de la sensibilité des différentes espèces aux microplastiques ont permis de calculer la concentration dangereuse pour 5% des espèces (HC5). Grâce à HC5, la concentration prédite sans effet (PNEC) a pu être déterminée.
Enfin le risque environnemental a été calculé en réalisant le ratio PEC/PNEC, PEC étant la concentration environnementale en microplastique prédite.
Résultats de l'article
La concentration globale de microplastiques flottants en 2010 est estimé entre 0,2 et 0,9 particules par m3. Des prévisions indiquent que cette valeur se situera entre 9,6 et 48,8 particules par m3 d'ici 2100. Ces concentrations dépendent du site d'échantillonnage. Les concentrations croissante obtenues par le modèle concordent avec les observations in situ. Ces concentrations sont plus élevées sur les plages (32 à 144 particules par kg) que dans les sédiments pélagiques (1,5 à 6,7 particules par kg). Chez les bivalves, la concentration moyenne en microplastique est de 0,36 particules par g.
Grâce à ce modèle, un HC5 de 33,3 particules par L a été calculé.
Enfin les valeurs de PEC et de PNEC obtenus ont permis de conclure qu'il n y a en moyenne pas de menace éminente de pollution aux microplastiques jusqu'en 2100. Des effets néfastes peuvent potentiellement se produire dans les zones les plus polluées.
La concentration globale de microplastiques flottants en 2010 est estimé entre 0,2 et 0,9 particules par m3. Des prévisions indiquent que cette valeur se situera entre 9,6 et 48,8 particules par m3 d'ici 2100. Ces concentrations dépendent du site d'échantillonnage. Les concentrations croissante obtenues par le modèle concordent avec les observations in situ. Ces concentrations sont plus élevées sur les plages (32 à 144 particules par kg) que dans les sédiments pélagiques (1,5 à 6,7 particules par kg). Chez les bivalves, la concentration moyenne en microplastique est de 0,36 particules par g.
Grâce à ce modèle, un HC5 de 33,3 particules par L a été calculé.
Enfin les valeurs de PEC et de PNEC obtenus ont permis de conclure qu'il n y a en moyenne pas de menace éminente de pollution aux microplastiques jusqu'en 2100. Des effets néfastes peuvent potentiellement se produire dans les zones les plus polluées.
Rigueur de l'article
Les résultats obtenus dans cette étude concordent avec des observations in situ. Toutefois et malgré le grand nombre de paramètres pris en compte, ce modèle possède de nombreux biais issus des études utilisées. De nombreuses hypothèses initiales sont émises. Les concentrations en nanoparticules n'ont pas été prises en compte. Ainsi les concentrations obtenues sont sans doute sous estimées.
Les résultats obtenus dans cette étude concordent avec des observations in situ. Toutefois et malgré le grand nombre de paramètres pris en compte, ce modèle possède de nombreux biais issus des études utilisées. De nombreuses hypothèses initiales sont émises. Les concentrations en nanoparticules n'ont pas été prises en compte. Ainsi les concentrations obtenues sont sans doute sous estimées.
Ce que cet article apporte au débat
Cette article est intéressant pour le débat car il essaie de répondre à la question primordiale "Les microplastiques sont ils un risque pour l'environnement? ". Les auteurs ont réussi a élaboré un modèle permettant d'évaluer ce risque et apportent des informations précises et chiffrées, en tenant en compte des biais que possèdent leurs travaux.
Cette article est intéressant pour le débat car il essaie de répondre à la question primordiale "Les microplastiques sont ils un risque pour l'environnement? ". Les auteurs ont réussi a élaboré un modèle permettant d'évaluer ce risque et apportent des informations précises et chiffrées, en tenant en compte des biais que possèdent leurs travaux.
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