Après des rapports alarmants de pollution par les microplastiques dans les océans et les plages, la communauté scientifique mondiale a intensifié son attention dans ce domaine. Les chercheurs ont depuis trouvé des preuves de contamination microplastique partout - dans nos lacs et rivières, boissons et vivres. Dr Natalia Ivleva, chercheur à l'Université technique de Munich (TUM), a développé de nouvelles méthodes analytiques pour l'identification et la quantification des microplastiques. Dans cet entretien, elle partage ses dernières découvertes.

Qu'est-ce que le microplastique exactement ?

Selon les définitions actuelles, le microplastique est tout morceau de plastique mesurant cinq millimètres jusqu'à un micromètre, c'est un millième de millimètre. Les particules de plastique plus petites (d'un micromètre à 100 nanomètres) sont définies comme sous-microplastiques. Les particules inférieures à 100 nm sont appelées nanoplastiques. Des études montrent, que la plupart des particules de plastique possèdent des tailles dans la plage micrométrique inférieure.

Les microplastiques et les nanoplastiques sont généralement formés par la décomposition de plus gros morceaux de plastique, par exemple, des sacs à provisions à l'usure des pneus d'une voiture ou lorsque nous lavons un vêtement en microfibre. Et comme certains fabricants ajoutent encore des microplastiques aux produits de soins personnels comme le dentifrice et les gommages, ils sont une source de pollution par les microplastiques, trop.

Pourquoi devons-nous nous inquiéter de la pollution par les microplastiques ?

Réellement, il n'est pas encore tout à fait clair à quel point les microplastiques sont dangereux pour les organismes vivants. Ce que l'on sait :les organismes aquatiques et autres espèces, y compris les humains, peut absorber les particules microplastiques. Mais cela seul ne prouve pas la toxicité. Cependant, nous avons également établi que des particules de plus petite taille pourraient avoir la capacité d'être absorbées dans certains types de tissus corporels chez les organismes aquatiques.

Chaque année, les humains produisent environ 400 millions de tonnes de plastique dans le monde. Une proportion importante de ce plastique se retrouve dans l'environnement sous forme de détritus, et la plupart des types de plastique mettent plusieurs centaines d'années à se dégrader complètement.

Le résultat? Au cours des prochaines décennies, nous serons probablement confrontés à une augmentation massive de la quantité de pollution microplastique dans l'environnement. Nous savons tous que même les substances inertes et non toxiques peuvent avoir des effets imprévus une fois qu'elles atteignent un certain niveau de concentration dans l'environnement.

Pourquoi n'en sait-on pas plus sur les effets de la pollution par les microplastiques ?

Tôt, lorsque les chercheurs ont réalisé pour la première fois que le microplastique pénétrait dans l'environnement à la suite de l'activité humaine, des méthodes optiques ont été utilisées pour distinguer le plastique des autres particules dans un échantillon donné. Malheureusement, cette méthode n'est pas très fiable. Lorsque vous regardez une particule d'une taille inférieure à un millimètre, il est difficile de discerner s'il s'agit d'un grain de sable ou d'un morceau de plastique. Ils se ressemblent beaucoup à cette taille.

Un bon exemple :sous les auspices du projet de recherche « MiWa, " financé par le ministère fédéral allemand de l'éducation et de la recherche (BMBF), nous avons fait une analyse chimique d'environ 3, 000 particules d'un échantillon d'eau prélevé dans l'Elbe. Nous avons constaté que seule une particule sur mille dans l'échantillon était en fait du plastique.

Aux côtés du calcaire et d'autres particules minérales, l'échantillon d'eau contenait également beaucoup de matière organique. C'est pourquoi il est de la plus haute importance de développer des méthodes d'analyse fiables et standardisées, sinon, il n'y a aucun moyen de comparer avec précision différentes valeurs d'échantillon les unes avec les autres.

Je tiens à souligner ici que nous parlons de concentrations extrêmement faibles de microplastiques dans les échantillons que nous avons analysés—qui, nous nous attendrions à ce qu'elles aient un effet proportionnellement faible sur la santé d'un organisme vivant. Dans certaines expériences testant des concentrations élevées de microplastique, les effets négatifs ont été mesurés, tandis que dans d'autres, aucun effet négatif n'a été trouvé.

Cette recherche en est encore à ses balbutiements, ce qui ne signifie pas que nous devrions adopter une approche « d'attendre et de voir ». Si nous considérons la lenteur à laquelle le plastique se dégrade, c'est une priorité urgente pour nous de trouver des stratégies pour réduire la quantité de déchets plastiques que nous produisons en premier lieu.

Quelles méthodes sont utilisées pour détecter et identifier les particules microplastiques ?

Selon les questions que vous posez, il existe plusieurs méthodes différentes actuellement utilisées pour analyser des échantillons de microplastique. Par exemple, l'analyse thermique associée à la chromatographie en phase gazeuse et à la spectrométrie de masse est utilisée pour déterminer la quantité et les types de particules de plastique et d'additifs qui pourraient être présents. Mais ces méthodes ne peuvent pas être utilisées pour déterminer la taille des particules.

Des méthodes spectroscopiques peuvent être utilisées pour déterminer à la fois l'empreinte chimique ainsi que la taille et la forme des particules microplastiques. Et la micro-spectroscopie infrarouge peut même être utilisée pour analyser automatiquement des particules jusqu'à la taille de 20 micromètres.

A l'Institut d'Hydrochimie TUM, nous utilisons principalement l'analyse microscopique Raman dans nos recherches. Raman est une méthode spectroscopique non destructive qui permet à la fois d'effectuer une analyse de spectre de signature et de faciliter une identification fiable des particules. En utilisant cette méthode, nous pouvons déterminer si une particule est constituée de polymères synthétiques ou si c'est une substance naturelle telle que la cellulose ou le quartz.

En outre, cette méthode nous permet de déterminer avec précision le type de plastique dans un échantillon. Et en couplant la puissance d'un spectromètre Raman avec un microscope optique ordinaire, nous pouvons analyser des particules jusqu'à un micromètre ou même plus petit. Le résultat :nous avons la possibilité de définir clairement le nombre de particules, la gamme de tailles de particules et les types de polymères des microplastiques dans un échantillon donné.

Nous avons pu confirmer la présence de particules microplastiques dans le tube digestif des puces d'eau. Par ailleurs, dans un projet financé par le ministère bavarois de l'Environnement et de la Protection des consommateurs, nous avons découvert que les moules ingèrent des particules microplastiques particulièrement petites, dont nous avons trouvé des dépôts dans tout leur corps.

Quelles sont les prochaines étapes de votre recherche ?

Pour développer des conclusions représentatives et statistiquement fiables sur le niveau de contamination microplastique dans un échantillon donné, nous devrons analyser beaucoup de particules par échantillon. C'est pourquoi nous travaillons également actuellement sur l'automatisation des méthodes basées sur Raman dans le projet « MiPAq, " qui est financé par la Fondation bavaroise pour la recherche (BFS).

Au fur et à mesure que les particules de plastique se dégradent à des tailles de plus en plus petites dans l'environnement, ils présentent un potentiel de toxicité environnementale de plus en plus élevé. C'est pourquoi notre institut collabore avec d'autres chaires TUM pour développer des méthodes plus précises d'analyse des très petites particules dans le cadre du projet "SubμTrack" financé par le BMBF.

D'abord, nous devrons collecter suffisamment de résultats d'échantillons comparables - en utilisant des méthodes d'analyse standardisées - qui nous montreront à quel point le microplastique ou le nanoplastique est réellement présent dans un échantillon donné. Ce n'est qu'alors que nous pourrons commencer à analyser les effets négatifs qui pourraient être causés par un certain niveau de contamination microplastique ou nanoplastique dans l'environnement – ​​ou chez l'homme et d'autres espèces. Il faudra également que les chercheurs déterminent quels types, les tailles et les formes des particules, et en particulier les concentrations de microplastiques et de nanoplastiques, ont quels effets toxiques.

Recommanderiez-vous que nous interdisions toute production de plastique à l'avenir ?

Absolument pas, le plastique est un matériau incroyablement polyvalent et présente de nombreux avantages par rapport aux autres matériaux. Cela dit, il est primordial pour nous de réduire considérablement la quantité de plastique que nous introduisons dans l'environnement. Et ce ne sont pas seulement les entreprises de fabrication de plastique qui doivent assumer seules la responsabilité et le fardeau de cela - il nous appartient également, en tant que consommateurs, de devenir plus responsables dans la façon dont nous utilisons, réutilisation, recycler et éliminer le plastique à l'avenir.