Prélèvement et préparation des échantillons :Les chercheurs collectent des échantillons de plastique dans divers environnements, tels que le sol, l'eau ou le compost, où une biodégradation est attendue. Les échantillons peuvent inclure différents types de plastiques, tels que le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polyéthylène téréphtalate (PET) ou les plastiques biodégradables.
Expériences contrôlées en laboratoire :Pour étudier la biodégradation dans des conditions contrôlées, les scientifiques mettent en place des expériences en laboratoire avec des paramètres environnementaux spécifiques. Ils créent des environnements avec des températures et des niveaux d’humidité différents et la présence de micro-organismes ou d’enzymes connus pour dégrader les plastiques. Ces expériences contrôlées permettent aux chercheurs d'isoler et d'observer des facteurs spécifiques qui influencent les taux de biodégradation.
Surveillance des indicateurs de biodégradation :Différents indicateurs peuvent être utilisés pour suivre la biodégradation du plastique. Une approche courante consiste à mesurer les changements dans la structure moléculaire du plastique au fil du temps. Des techniques telles que la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) ou la chromatographie par perméation de gel (GPC) aident à analyser les changements dans la composition chimique et la longueur de la chaîne polymère du plastique.
Analyse microbienne :Les chercheurs étudient les communautés microbiennes présentes dans l’environnement où se produit la biodégradation du plastique. Ils identifient et caractérisent les micro-organismes, comme les bactéries ou les champignons, responsables du processus de biodégradation. Des techniques telles que le séquençage de l’ADN, la métagénomique ou les tests enzymatiques aident à comprendre les mécanismes microbiens spécifiques impliqués dans la dégradation du plastique.
Mesure de la perte de poids et de l'évolution du CO2 :La surveillance de la perte de poids des échantillons de plastique au fil du temps est une méthode simple mais efficace pour suivre la biodégradation du plastique. À mesure que les micro-organismes dégradent le plastique, le matériau perd de la masse. De plus, mesurer l’évolution du dioxyde de carbone (CO2) au cours du processus de biodégradation peut fournir des informations sur la vitesse à laquelle le carbone organique du plastique est converti en CO2 par les micro-organismes.
Observation visuelle et microscopie :L'observation visuelle régulière d'échantillons de plastique peut révéler des changements physiques, tels qu'une érosion de surface, des fissures ou une fragmentation, indiquant une biodégradation. Les techniques de microscopie telles que la microscopie électronique à balayage (MEB) ou la microscopie électronique à transmission (TEM) offrent des images haute résolution qui montrent les changements détaillés dans la morphologie de la surface du plastique dus à la biodégradation.
Techniques de radiomarquage et isotopiques :Dans certains cas, les scientifiques utilisent des matières plastiques radiomarquées pour suivre le mouvement et le devenir du plastique dans l'environnement. En incorporant des isotopes radioactifs dans la structure chimique du plastique, les chercheurs peuvent suivre les produits de dégradation et retracer leur répartition dans le sol, l'eau ou les organismes.
En combinant ces techniques, les scientifiques acquièrent une compréhension globale des processus de biodégradation du plastique. Ces connaissances permettent d'évaluer la biodégradabilité de différents plastiques, de prédire leur devenir dans l'environnement et de développer des stratégies efficaces de gestion des déchets plastiques et de réduction de la pollution.
