La pulvérisation de cyanure près des récifs coralliens regorgeant de créatures tropicales peut assommer rapidement et à moindre coût les poissons d'ornement qui peuvent ensuite être ramassés et vendus dans le monde entier. La pratique approvisionne les animaleries mais laisse souvent derrière elle des coraux endommagés et des poissons morts exposés à une trop grande quantité de toxine. Les pays où les poissons d'aquarium sont collectés ont interdit cette méthode il y a des décennies, mais attraper les coupables est difficile. Maintenant, les chercheurs développent un appareil portable pour détecter la pêche au cyanure qui pourrait aider à réprimer la pratique destructrice.

L'équipe présentera ses progrès sur l'appareil aujourd'hui lors de la 253e réunion et exposition nationales de l'American Chemical Society (ACS).

« Quelque part, environ 20 à 30 millions de poissons marins sont commercialisés dans le monde, " André Rhyne, Doctorat., dit. "Dix à 12 millions viennent aux États-Unis, le plus gros importateur, et la plupart de ces poissons viennent de pays avec des problèmes historiques avec la pêche au cyanure. Bien que certaines enquêtes aient été menées, personne ne sait vraiment à quel point le problème est répandu."

Rhyne, qui est avec l'Université Roger Williams à Rhode Island, a étudié le commerce mondial des aquariums et dit que la pêche destructrice, y compris l'utilisation de la méthode d'empoisonnement au cyanure, est l'un des plus gros problèmes auxquels l'industrie est confrontée.

Motivé à aider des pays comme l'Indonésie et les Philippines à éradiquer la pratique, Rhyne a discuté du défi avec Clifford Murphy, Doctorat., également avec l'Université Roger Williams. Et à l'été 2015, Murphy et la chercheuse de premier cycle Amanda McCabe ont entrepris de concevoir une méthode de détection qui pourrait être intégrée dans un système portable.

« Si vous devez déterminer de manière médico-légale qu'un poisson a été capturé par la pêche au cyanure, il serait vraiment utile d'avoir un appareil portable pour pouvoir le tester sur place lorsque les bateaux de pêche retournent à quai, " dit Murphy. Il ajoute que les méthodes actuelles consistent à envoyer des poissons et de l'eau de réservoir aux laboratoires pour le prétraitement et les tests. Cette approche est coûteuse et prend du temps.

Pour créer un capteur plus pratique qui pourrait être plongé directement dans les réservoirs des bateaux au fur et à mesure qu'ils arrivent avec leurs prises, Murphy et McCabe ont commencé à étudier une plate-forme électrochimique qui utilise des porphyrines pour lier le thiocyanate. Les porphyrines sont des molécules organiques, et beaucoup d'entre eux sont d'origine naturelle. Un exemple est hème, le pigment dans les globules rouges. Et le thiocyanate est un métabolite sécrété par les poissons qui ont été exposés au cyanure.

Les chercheurs ont fabriqué des électrodes en attachant des métalloporphyrines - des porphyrines avec un métal au centre - à un substrat, et exposé le capteur résultant à de l'eau collectée dans la baie voisine de Narragansett. Les échantillons d'eau ont été enrichis de divers niveaux de thiocyanate. Lorsque le thiocyanate se fixe sur les porphyrines, leur chimie et leurs couleurs changent, tout comme l'hème violet devient rouge lorsque l'oxygène s'y lie.

« Quand nous avons commencé à tester le capteur, nous avons remarqué ce qui semblait être une capacité importante à détecter le thiocyanate, même dans de l'eau salée non traitée, " dit Murphy. "Notre capteur fonctionne en cinq à dix minutes environ, et le niveau que nous détections était d'environ 1 à 2 parties par milliard. » Il ajoute que la meilleure méthode actuellement disponible n'aurait détecté du thiocyanate dans l'eau de mer qu'à un niveau plus élevé de 3,2 parties par milliard.

Le chercheur de premier cycle Connor Sweet poursuit le projet, tester différentes métalloporphyrines et développer une méthode cohérente pour fabriquer les électrodes, ce qu'il fait actuellement à la main. L'élève ingénieur Charles Flynn travaille sur la partie électronique, développer un appareil portatif pour accueillir la technologie des capteurs. L'équipe testera la méthode sur des échantillons d'eau provenant de poissons traités. Ils disent que si ces résultats sont prometteurs, ils pourraient avoir un prototype prêt dans un à deux ans.