L'Arctique a un grave problème de déchets :en seulement dix ans, la concentration de déchets marins dans une station en eaux profondes de l'océan Arctique a été multipliée par 20. Cela a été récemment rapporté dans une étude menée par des chercheurs de l'Institut Alfred Wegener, Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI).

Sacs en plastique, éclats de verre et filets de pêche :malgré son emplacement, loin de toute zone urbaine, la quantité de déchets dans les profondeurs de l'océan Arctique continue d'augmenter, une menace sérieuse pour son écosystème fragile. Depuis 2002, Les chercheurs de l'AWI ont documenté la quantité de déchets dans deux stations du "Hausgarten" de l'AWI, un réseau d'observatoires sous-marins, qui comprend 21 stations dans le détroit de Fram, entre le Groenland et le Svalbard. Les résultats de l'étude à long terme ont maintenant été publiés dans la revue scientifique Recherche en haute mer I . "Notre série chronologique confirme que les niveaux de déchets dans les eaux profondes de l'Arctique ont augmenté rapidement au cours des dernières années, " dit le premier auteur et biologiste de l'AWI Mine Tekman.

Les scientifiques impliqués dans l'étude ont observé le fond de l'océan à une profondeur de 2, 500 mètres en utilisant l'OFOS (Ocean Floor Observation System), un système de caméra tractée. Depuis le début de leurs mesures, ils ont repéré 89 déchets sur un total de 7, 058 photographies. Pour permettre la comparaison avec d'autres études, les chercheurs ont extrapolé la densité de la litière à une plus grande surface. Le résultat :une moyenne de 3, 485 déchets par kilomètre carré pendant la période de suivi (2002 à 2014). Plus loin, il y a eu une augmentation clairement reconnaissable au cours des dernières années :lorsque l'équipe a calculé un niveau de contamination de 4, 959 déchets par kilomètre carré pour 2011 dans une étude précédente, ils espéraient qu'il s'agissait d'une valeur aberrante statistique. Mais les niveaux n'ont cessé d'augmenter depuis, atteignant un nouveau sommet de 6, 333 déchets par kilomètre carré en 2014.

La situation est particulièrement dramatique à la gare nord du réseau, appelé N3. « Ici, la quantité de déchets a été multipliée par plus de 20 entre 2004 et 2014, " dit Tekman. Si l'on considère les résultats de la zone de recherche nord dans la zone de glace marginale, les données de 2004 indiquaient 346 déchets par kilomètre carré. Dix ans après, le nombre était passé à 8, 082. Le niveau de contamination est similaire à l'une des densités de déchets les plus élevées jamais signalées dans les grands fonds marins, dans le canyon du Cap de Creus au large de la côte est de la péninsule ibérique.

Parmi les déchets qu'ils ont photographiés, les chercheurs ont observé le plus souvent du plastique et du verre. Comme règle, le verre ne dérive pas; il coule directement au fond de l'océan. Cela indique des sources locales et concorde avec l'augmentation du trafic maritime dans la région en raison de la fonte des glaces. Toujours, il est extrêmement difficile de tirer des conclusions définitives sur l'origine des déchets plastiques, car il couvre souvent une distance considérable avant d'atteindre le fond marin. Dans la plupart des cas, les scientifiques ne peuvent déterminer l'origine sur la seule base de photographies. S'il est clair que le Gulf Stream transporte des déchets plastiques dans l'Arctique avec les masses d'eau de l'Atlantique, les auteurs ont également une nouvelle théorie expliquant pourquoi les déchets s'accumulent dans le détroit de Fram :leurs résultats indiquent une relation positive entre la densité des déchets et l'expansion estivale de la glace de mer. « Si nous avons raison, la glace de mer pourrait entraîner des déchets flottants pendant la formation de la glace. Pendant les périodes plus chaudes, la glace se brise et est transportée vers le sud dans le détroit de Fram avec la dérive transpolaire, relâcher les déchets entraînés dans la zone d'étude lorsqu'ils fondent, " dit la biologiste des grands fonds Dr Melanie Bergmann, un co-auteur de l'étude. "À ce jour, nous avons supposé exactement le contraire, puisque nous considérions la glace comme une barrière à la contamination des déchets. »

Les chercheurs sont toujours confrontés à l'énigme de savoir quand et comment les déchets plastiques changent sur leur chemin vers les eaux profondes. Au fil du temps, ils ont observé de plus en plus de petits morceaux de plastique, qui sont probablement le résultat de la fragmentation de plus gros morceaux de litière et pourraient indiquer un niveau croissant de microplastique. C'est surprenant, puisqu'en haute mer il n'y a pas de lumière UV pour décomposer le plastique, et les basses températures ne sont pas propices à la désintégration. À l'été 2016, l'équipe a redécouvert un morceau de plastique, qu'ils avaient vu pour la première fois deux ans plus tôt. Bergmann : « Se heurter deux fois à ce même morceau de plastique sans pratiquement aucun changement est un rappel frappant que les profondeurs de l'Arctique risquent de devenir un dépôt de déchets plastiques. L'accumulation bien cachée de déchets au fond des océans pourrait également expliquer pourquoi nous ne savons toujours pas où se retrouvent 99% des déchets plastiques marins."

Plus d'informations sur l'AWI Hausgarten et le système de caméra OFOS :

Le « Hausgarten » est l'observatoire sous-marin de l'AWI dans le détroit de Fram, et se compose actuellement de 21 stations à des profondeurs allant de 250 à 5, 500 mètres. Des échantillons ont été prélevés à ces stations chaque été depuis 1999. De plus, l'exploitation toute l'année d'amarres et de systèmes d'atterrisseurs en chute libre, qui servent de plateformes d'observation sur le fond marin, permet d'enregistrer les variations saisonnières. A l'aide d'un ROV (Remotely Operated Vehicle), des échantillons sont prélevés à intervalles réguliers, les instruments d'enregistrement automatique sont positionnés et entretenus, et des expériences in situ sont menées. Le Hausgarten représente l'une des régions clés du réseau d'excellence européen ESONET (European Seas Observatory Network) et fait partie du réseau allemand de recherche écologique à long terme (LTER-D).

Lors des expéditions Polarstern au Hausgarten, Les chercheurs en haute mer de l'Institut Alfred Wegener utilisent régulièrement le système de caméra tractée télécommandé OFOS (Ocean Floor Observation System). Dans quatre stations Hausgarten, ses caméras sont suspendues à environ 1,5 mètre au-dessus du fond marin à une profondeur de 2, 500 mètres, où ils prennent une photo toutes les 30 secondes. Ces photographies permettent aux biologistes des grands fonds de documenter les changements dans la diversité des espèces pour de plus grandes formes de vie marine, par exemple dans les concombres de mer, nénuphars, éponges, poissons et crevettes.