La pollution plastique pourrait persister sur les surfaces océaniques pendant plus d’un siècle

Des scientifiques du département de géographie et de sciences de l’environnement de l’Université Queen Mary de Londres ont développé un modèle simple pour montrer comment le plastique flottant peut s’installer à travers la colonne d’eau et ils prévoient qu’il pourrait prendre plus de 100 ans pour éliminer les déchets plastiques de la surface de l’océan.

Publiée aujourd’hui dans Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, l’étude est le troisième et dernier article d’une trilogie qui explore le sort à long terme du microplastique dans l’océan. Il s’appuie sur des recherches antérieures présentées dans Nature Water and Limnology & Oceanography, offrant une image complète de la façon dont la pollution plastique passe de la surface de l’océan au fond marin.

L’étude a été menée par des chercheurs du Département de géographie et de sciences de l’environnement de l’Université Queen Mary de Londres, en collaboration avec HR Wallingford Ltd. Il combine l’expertise en géochimie marine, en dynamique des fluides et en modélisation de l’environnement pour simuler la façon dont les plastiques passent de la surface de l’océan à la mer profonde au fil du temps.

La recherche révèle que même si tous les apports en plastique dans l’océan étaient arrêtés immédiatement, des fragments de débris plastiques flottants continueraient à polluer la surface de l’océan et à libérer des microplastiques pendant plus d’un siècle.

En utilisant un modèle qui simule la décomposition lente des grosses particules de plastique et leur interaction avec la neige marine (matière organique collante qui aide à transporter les débris vers la mer profonde), les chercheurs montrent que le processus de dégradation est le facteur limitant dans l’élimination du plastique de la surface.

Le Dr Nan Wu, auteur principal de l’article du Département de géographie et de sciences de l’environnement de l’Université Queen Mary de Londres, a commenté : « Les gens supposent souvent que le plastique dans l’océan coule ou disparaît. Mais notre modèle montre que la plupart des plastiques gros et flottants se dégradent lentement à la surface, se fragmentant en particules plus petites au fil des décennies. Ces minuscules fragments peuvent ensuite faire un tour avec de la neige marine pour atteindre le fond de l’océan, mais ce processus prend du temps. Même après 100 ans, environ 10% du plastique d’origine peut encore être trouvé à la surface. »

Les résultats aident à expliquer l’inadéquation persistante entre la quantité de plastique flottant entrant dans l’océan et les quantités relativement faibles observées à la surface. C’est ce qu’on appelle souvent le problème du « plastique manquant ».

Le professeur Kate Spencer, co-auteur et superviseur de projet du Département de géographie et de sciences de l’environnement de l’Université Queen Mary de Londres, a indiqué : « Cela fait partie de nos recherches plus larges qui montrent à quel point les sédiments en suspension fins et collants sont importants pour contrôler le devenir et le transport des microplastiques. Il nous dit également que la pollution par les microplastiques est un problème intergénérationnel et que nos petits-enfants essaieront toujours de nettoyer nos océans même si nous arrêtons la pollution plastique demain. »

Le professeur Andrew Manning, co-auteur et scientifique principal chez HR Wallingford et professeur associé à l’Université de Plymouth, a ajouté : « Cette étude aide à expliquer pourquoi une grande partie du plastique que nous nous attendons à trouver à la surface de l’océan est manquante. Comme les gros plastiques se fragmentent, ils deviennent assez petits pour se fixer à la neige marine et à l’évier. Mais cette transformation prend des décennies. Même après cent ans, des fragments flottent et se décomposent. Pour nous attaquer correctement au problème, nous avons besoin d’une réflexion à long terme qui va au-delà du simple nettoyage de la surface. »

Le modèle montre également que la pompe biologique, la bande transporteuse naturelle de l’océan pour le carbone et les particules, peut être submergée à mesure que la production de plastique augmente. Si les concentrations de microplastiques continuent d’augmenter, il existe un risque qu’elles interfèrent avec les cycles biogéochimiques océaniques.

Wu, N., Grieve, S., Manning, A. & Spencer, K.L « Coupler la fragmentation à un modèle de sédimentation sélective de taille peut quantifier le sort à long terme des plastiques flottants dans l’océan. » Transactions philosophiques A. DOI: 10.1098/rsta.2024.0445

Source : QMUL