Les plastiques dans l’océan

Alors on a tous en tête des images assez choquantes et désolantes de l’accumulation de débris d’objets en plastiques en surface des océans. Cela fait d’ailleurs quelques décennies qu’on s’est rendu compte du phénomène et ces particules de plastique se répartissent sur toute la surface de la Terre (continents et mers). On le découvre sur le bord des plages ou en surface des mers, des images qui font souvent la une.

Mais en profondeur, au fond des océans, ce qui est moins visible par tous, n’est guère plus reluisant : des micro-plastiques s’amoncellent !  C’est même là que se retrouve une écrasante majorité des déchets. Cette pollution n’est pas sans poser un certain nombre de problèmes sur les écosystèmes marins et même potentiellement sur la santé humaine car ils sont absorbés par les animaux marins et entrent dans les réseaux trophiques. Il semble primordial de connaître leur lieu d’accumulation afin d’estimer les menaces qu’ils constituent pour la faune. Malheureusement, déterminer les zones sensibles où les micro-plastiques (de petits débris de moins de 1 mm ou des fibres issues des textiles) s’accumulent n’est pas si évident ; c’est même un vrai challenge car il ne s’agit pas d’un simple phénomène de sédimentation à partir d’une zone dense située en surface. Jusqu’à maintenant, les phénomènes physiques qui contrôlent la dispersion des déchets micro-plastiques et leur séquestration dans une zone précise ne sont pas totalement compris. Mais on peut tirer quelques informations qualitatives intéressantes.

L’observation des zones de dépôts suggère que les courants marins profonds, tels que les courants thermohalins* jouent un rôle important dans l’affaire ! Mais on manque un peu de données locales ce qui ne permet pas vraiment d’avancer dans l’analyse des phénomènes physiques.

*les courants thermohalins sont des courants qui se créent par le jeu des différences de densité : des eaux plus denses plus froides ou plus riches en sel sont plus denses donc plongent en profondeur.

Le travail d équipes britanniques, allemandes et françaises, Plusieurs équipes en collaboration internationale (Université de Manchester, Université de Southampton, Université de Brême, IFREMER et LOPS -pour la France- et l’université de Durham) se sont penchées sur cette question et ont publié le fruit de leurs recherches dans ce numéro de Science.

Les chercheurs ont analysé les données de la mer Tyrrhénienne, cette partie de la mer Méditerranée semi-ouverte située entre l’Italie, la Corse et la Sardaigne.

Les échantillons du fond marin recueillis contenaient tous des micro-plastiques (analyse par microscopie optique et spectroscopie infrarouge) et se présentent sous forme de microfibres (correspondant à une proportion comprise entre 70 et 100%) ou de fragments. Les teneurs sont élevées : sur 50 g de sédiments, on peut y compter jusqu’à presque 200 morceaux de plastiques ! C’est encore plus concentré que les dernières valeurs enregistrées et que ce qu’indiquent les données relevées pour les canyons sous-marins ! Les auteurs expliquent ces résultats par le fait que les courants profonds, marqués dans cette zones, sont les vecteurs clé de dépôts pour les micro-plastiques. Oui mais par quels mécanismes ? Voici quelques résultats notables obtenus dans le cadre de cette étude.

• Il n’a pas été mis en évidence de lien entre la concentration en micro-plastiques et la distance par rapport aux sources sur les côtes.

• Les micro-plastiques se concentrent sur certains niveaux de profondeurs (entre 600 et 900 m), là où des tourbillons se forment et interagissent fortement avec les fonds marins.

• Les courants de profondeurs conjugués au relief des fonds marins produisent des contraintes variables sur le plancher marin ce qui explique la plus forte présence de dépôts plastiques dans des zones bien précises : ces particules de plastiques moins denses que les minéraux sont plus facilement transportables et donc sensibles à ces contraintes.

• Les courants de turbidité (engendrés par une teneur forte en particules en suspension) peu fréquents mais de forte intensité sont des vecteurs très puissants de dispersion des micro-plastiques : ils ont potentiellement pour conséquence directe de remettre en circulation des micro-plastiques accumulés quelque part.

• Sur la base de modélisations et de mesures, les auteurs montrent qu’il semble y avoir une saisonnalité marquée dans la vitesses de circulation des courants profonds : en été, les courants sont moins intenses.

• Les vecteurs de transport de cette pollution sont les mêmes que ceux qui permettent la circulation de l’oxygène et des nutriments : ainsi les zones riches en micro-plastiques sont également celles où il y a tout ce qu’il faut pour que la biodiversité soit riche ! C’est bien dommage !

Bref, beaucoup de paramètres entrent en ligne de compte pour comprendre les phénomènes de dispersion des micro-plastiques et ça ne semble pas très simple de tout intégrer notamment parce qu’on ne possède pas suffisamment de données sur les fonds marins (la topographie). Mais, comme le montre cette étude, les connaissances progressent et les estimations seront de plus en plus fiables.

Les efforts actuels pour limiter les plastiques dans les océans sont bien réels mais malheureusement, nous subissons de plein fouet l’héritage des dérives des 80 dernières années… Bien que le plastique soit un matériau très intéressant, force est de constater que les « effets secondaires » sont loin d’être négligeables et l’environnement est bien le premier concerné avec les conséquences, un peu évoquées ci-dessus.

Comme le soulignent les auteurs, les microfibres représentent la plus grande proportion des micro-plastiques, mais quelle est leur exacte nature et leur origine ? On abordera ce point dans un prochain billet.

Références :

Kane A., et al., « Seafloor microplastic hotspots controlled by deep-sea circulation », Science, 05 Jun 2020: Vol. 368, Issue 6495, pp. 1140-1145

DOI: 10.1126/science.aba5899