I - Introduction
Le plastique est un matériau créé par l’Homme, produit de manière industrielle depuis 1910 et utilisé pour ces propriétés (solidité, durabilité, faible coût etc). Depuis moins de 50 ans, des études attestent qu’il est retrouvé dans la nature sous différentes formes : des macroplastiques (de grandes taille) et des microplastiques (de petites tailles : < 5 mm). Ces derniers sont ceux retrouvés majoritairement dans les océans. Ces microparticules peuvent être le résultat de la fragmentation de macroplastiques, ou de la dispersion de microbilles (“nurdles”) par les navires ou par une source terrestre (ex : microbilles des dentifrices non pris en compte dans le traitement des eaux). Bien qu’en moindre partie, le plastique se retrouve également dans le domaine continental. Ceci est principalement dû aux décharges, aux eaux de ruissellement et aux eaux usées, notamment en amenant le plastique dans les cours d’eau et lacs. Ainsi, le plastique est présent dans de nombreux écosystèmes, si ce n’est tous.
Dans cette analyse, à travers nombre d’exemples, le plastique va être étudié pour comprendre s’il doit être considéré comme une menace, voire comme une des principales menaces actuelles, due à sa large répartition dans l’environnement.
II - Impact du plastique sur la nature
Après leur utilisation, les plastiques se retrouvent souvent dans des décharges, qui, en grande proportion, continuent à les enterrer. Ceci constitue donc une source massive d’enfouissement de ces matières. Ils sont également enfouis via les lignes de télécommunication et les déchets sauvages le long des voiries. Certaines décharges ont également recours à la crémation des déchets plastiques. Une grande quantité de particules se retrouvent dans l’atmosphère, et provoque des retombées qui se retrouvent également dans les boues filtrées par les stations d'épuration. Ces dernières sont souvent utilisées par les agriculteurs comme engrais. En plus du transport par le vent à la surface, le plastique contenu dans le sol peut aussi subir les effets des eaux de ruissellement, le menant dans le milieu aquatique. Outre les rivières, il est également possible d’observer du plastique dans les lacs, où il peut sédimenter[1].
Par l’intermédiaire des cours d’eau, en plus des eaux usées[2], des navires et du tourisme, les plastiques arrivent dans le milieu côtier et marin. Les déchets plastiques s’accumulent alors dans les océans. La conséquence la plus spectaculaire est le fameux “continent” de plastique. Il s’agit de l’énorme masse de plus de 5000 milliards de débris pesant près de 250 000 tonnes qui flotte dans l’Océan Pacifique. Tous ces débris abritent nombre d’organismes, comme des bactéries, des diatomées, des coccolithophoridés ou des champignons[3]. Le plus grand danger est que ces débris s’échouent sur les plages, puisque la plupart des organismes transportés sont pathogènes. Cependant, comme pour les eaux continentales, les plastiques présents dans les océans peuvent également sédimenter. Les déchets s’accumulent alors dans les fonds marins, au point que, par exemple, certaines plaines du fond de la Méditerranée sont recouvertes à 72% par des macroplastiques[1].
Le plastique dans tous ces écosystèmes peut alors avoir différents impacts selon les espèces et les milieux.
Les écosystèmes terrestres ont été étudiés dans cette controverse, notamment à travers une étude réalisée sur les vers de terre. Celle-ci a montré que le taux de mortalité chez les vers ingérant des particules de plastique pouvait monter jusqu’à 25%, et qu’ils avaient également des troubles de croissance. De plus, les particules de plastique peuvent rester bloquées dans leurs intestins. Or, il a été démontré sur des vers marins que les toxines absorbées par les plastiques étaient souvent transférées dans les intestins des animaux. Ainsi, les vers étant proches de la base de la chaîne alimentaire, il apparaît qu'il peut y avoir un phénomène de bioaccumulation des toxines associées aux plastiques vers le sommet de ladite chaîne alimentaire[4].
Les écosystèmes marins sont aussi à prendre en compte dans cette analyse. Il a été possible d’observer différents plastiques présents dans les chaînes trophiques, des premiers maillons (zooplancton) jusqu’aux niveaux supérieurs, comme chez le thon[5]. Le plastique se retrouve aussi dans les écosystèmes d’eau douce, même si cela est peu documenté. Ces déchets ont été retrouvés chez des oiseaux montrant qu’ils étaient autant impactés par les débris anthropiques que les oiseaux marins. En effet, il se pourrait qu’ingérer des débris anthropiques à la place de la nourriture habituelle crée un faux sentiment de satiété qui fait que les animaux meurent de faim le ventre plein. De même, ces objets seraient consommés car pris pour de la nourriture ou pour des gravillons, ces derniers servant à broyer la nourriture et donc dans la digestion. Il est aussi stipulé que les populations chassant ces espèces pour se nourrir pourraient alors être affectées après consommation de ces oiseaux[6]. Ainsi, le plastique contenu dans les chaînes trophiques peut devenir un danger pour la santé humaine et un problème de sécurité alimentaire, puisque présent dans les organismes consommés par les humains. En effet, dans l’océan ces déchets absorbent les produits chimiques (aux propriétés hydrophobes), qui peuvent avoir un impact au niveau de l’organisme. Plus exactement, il a été vu chez certaines espèces, qu’une fois dans l’organisme, les produits chimiques dans le plastique sont libérés et transférés aux tissus.
Bien qu’il n’est pas certain que cela puisse arriver chez l’Homme, des études sur les nanoparticules non plastique donnent un aperçu de leur devenir dans l’organisme, à savoir un passage à travers le placenta et la barrière hémato-encéphalique, et ainsi engendrer des problèmes au niveau du tractus gastro-intestinal et des poumons, avec de possibles effets délétères. De même, le plastique pourrait être lui-même toxique et causer des réponses immunotoxicologiques, la mort de cellules, altérer l’expression des gènes, affecter le système endocrinien et avoir d’autres effets nocifs[5]. Ainsi, il est clair que ce matériau peut avoir un impact négatif sur les écosystèmes pouvant se répercuter sur l’Homme.
Certaines études ont toutefois pu démontrer que le plastique était utilisé comme un matériau d’origine naturelle par certaines espèces. Il peut donc être vu comme affectant les espèces différemment que précédemment.
Chez deux espèces d’abeilles, le plastique a servi dans la construction des nids, plus exactement il a remplacé les composés naturels comme la résine végétale et les feuilles. Il semblerait néanmoins que cette utilisation soit accidentelle. Il est intéressant de remarquer que les plastiques choisis ont la même structure que les matériaux naturels (mais pas les mêmes composés chimiques)[7]. Chez deux espèces d’oiseaux urbains, l’usage du plastique était tout autre. Les mégots de cigarette (à base de plastique) contenant de la nicotine joueraient un rôle contre les ectoparasites. Il se pourrait qu’il s’agisse d’une technique d’automédication aviaire comme celle déjà entrevue avec des herbes aromatiques. Il ne s’agirait donc que de son extrapolation dans un milieu urbanisé[8]. Une étude sur les plantes dunaires a aussi observé que le plastique (polystyrène expansé : EPS) pouvait servir dans leur croissance, notamment en changeant les propriété du sol[9].
Ces exemples montrent que le plastique (bien que ce ne soit pas le même type décrit) apporterait un avantage adaptatif à ses espèces, que ce soit en créant un nouvel habitat, en éloignant les parasites, ou en changeant certaines propriétés du sol. Toutefois, la part des bénéfices est parfois bien trop faible, c’est peut être pour cela que le plastique n’est pas toujours employé et qu’il n’est pas possible d’observer cet usage répandu au sein des populations.
III - Comment éviter cette menace ? Peut-on réparer nos erreurs ?
Le plastique des bouteilles (polyéthylène téréphtalate ou PET) ne se dégrade pas facilement, ou extrêmement lentement lorsque c’est le cas. Des problèmes sont liés au déversement de ce plastique dans la nature, à la fois pour les espèces et les réseaux trophiques qui en sont perturbés, en témoignent certaines dépouilles d’animaux marins où le contenu de leur estomac en dit long sur ce qu’ils ont ingéré.
Le PET est voué à s’accumuler dans l’environnement, toutefois, des équipes japonaises ont découvert des bactéries (bactéries aérobie Gram moins : Ideonella sakaiensis 201-F6) capables de produire des enzymes particulièrement efficaces et adaptées à la dégradation du PET. Plus exactement, elles sont capables d’utiliser le PET comme source majeure d'énergie et de carbone en produisant deux enzymes. A l’issue de cette biodégradation, les réactifs du procédé de départ (l’acide téréphtalique et l’éthylène glycol) sont obtenus : il s’agit là d’un véritable recyclage[10]. Qui plus est, des bactéries d'Antarctique dégradent plus efficacement certains plastiques[11]. Reste à savoir comment tout cela pourra être mis en œuvre dans la nature.
Des études similaires ont été menées sur des champignons notamment du genre Cladosporium se montrant efficaces dans la dégradation du polyuréthane. Le séquençage du génome de Cladosporium n’a pas été réalisé mais cela serait d'une grande utilité pour aider à déterminer les mécanismes responsables de cette capacité pour des fins biotechnologiques[12].
Il a été découvert que des vers de farine arrivaient à manger et digérer l'EPS, matière plastique largement utilisée à travers le monde, qui mettrait un millénaire à se dégrader et difficile à recycler. Cette étude est la première à observer le caractère biodégradable du plastique grâce à l’action de bactéries présentes dans l’estomac des larves de Ténébrions. En effet, ce ne sont pas les vers à proprement parlé qui dégradent le plastique, mais les micro-organismes qui vivent dans leur intestin. Cette découverte pourrait changer la donne en matière de gestion des déchets si le processus de biodégradation est maîtrisé. C’est, en effet, la première étude qui expose un phénomène de biodégradation du polystyrène, par un processus totalement naturel. Une méthode qui pourrait, selon les auteurs, jouer un rôle important dans la lutte contre la pollution plastique à l’échelle mondiale. Cependant, le taux de dégradation est de 34 à 39 mg/jours/vers, donc un grand nombre de vers est nécessaire pour réduire la quantité de plastique. L’enjeu se situe donc dans la compréhension des bactéries observées[13].
La stratégie qui peut être menée pour la dépollution du plastique par des microorganismes est par exemple la bioaugmentation. Des microorganismes de phénotype souhaité sont ajoutés de manière exogène au sol pour améliorer l'efficacité du processus de dépollution. Les résultats d’une étude démontrent que la bioaugmentation du sol contaminé augmente la dégradation du polymère de plastique, mais augmente également la diversité microbienne, sans nuire à l'écologie du sol[14].
IV - Conclusion et ouverture
Dans cette controverse, il n’y a pas de partie prenante, bien que l'impact négatif du plastique sur les écosystèmes serait une position. Il semble néanmoins que d’autres chercheurs voient le problème autrement, en décrivant les bénéfices que la nature peut en tirer. De même, d’autres voient le plastique comme un danger qui peut être atténué, notamment grâce aux bactéries.
Les chercheurs s’accordent sur la complexité d’estimer la quantité de plastique dans l’environnement et son impact. Il est donc nécessaire d’augmenter le nombre d’études, afin d’approfondir les connaissances en la matière. De même, le plastique a été créé afin de pourvoir aux besoins humains. Il se pourrait qu’en changeant les mentalités, cela affecte la quantité de plastique dans le milieu. Du plastique plus écologique pourrait être une solution, pour peu que la totalité soit recyclée.
De nombreux écosystèmes sont encore méconnus. Ainsi, il est difficile de savoir comment le plastique peut les influencer. De même, des bactéries dégradant ce déchet ont été retrouvées. Les êtres s’adapteraient donc à cet environnement pollué. Quelle serait alors l’influence du plastique sur les espèces en terme d’évolution ? Est-il possible qu’il agisse sur la sélection naturelle ? Des études similaires sur d’autres déchets anthropiques arriveraient-elles aux mêmes conclusions?
Publiée il y a plus de 7 ans par gdevillet.
Le plastique est-il une des principales menaces environnementales actuelles?
A titre d'exemple, voici une structure de cadre qui s'efforce d'être complète en incorporant les principales informations nécessaires pour replacer les questions dans leurs contextes.
Introduction
Contexte général – Enjeux contemporains – Définitions des termes employés – Sous questions initiales
Cadre concret
Échelle à laquelle se place la question et/ou délimitation spatiale – Délimitation temporelle
Cadre conceptuel
Publiée il y a plus de 7 ans par Université de Montpellier.Hypothèses éventuelles – Méthodologies – Théories et concepts clés
Dernière modification il y a plus de 7 ans.