Le monde est de plus en plus sensibilisé au fléau de la pollution plastique des océans, des événements du Jour de la Terre 2018 à la couverture du magazine National Geographic. Mais peu de gens se rendent compte que des concentrations similaires de pollution plastique s'accumulent dans les lacs et les rivières. Une étude récente a révélé des particules microplastiques – des fragments mesurant moins de cinq millimètres – dans de l'eau du robinet d'origine mondiale et de la bière brassée avec de l'eau des Grands Lacs.

Selon des estimations récentes, plus de 8 millions de tonnes de plastique pénètrent dans les océans chaque année. En utilisant les calculs de cette étude sur la quantité de pollution plastique par personne qui pénètre dans l'eau dans les régions côtières, l'un de nous (Matthew Hoffman) a estimé qu'environ 10, 000 tonnes de plastique entrent chaque année dans les Grands Lacs. Nous analysons maintenant où il s'accumule et comment il peut affecter la vie aquatique.

Pas de taches d'ordures, mais beaucoup de ferraille sur les plages

Le plastique pénètre dans les Grands Lacs de plusieurs façons. Les gens sur le rivage et sur les bateaux jettent des déchets dans l'eau. La pollution microplastique provient également des stations d'épuration, eaux pluviales et ruissellement agricole. Certaines fibres de plastique se dispersent dans l'air – peut-être à cause des vêtements ou des matériaux de construction altérés à l'extérieur – et se déposent probablement dans les lacs directement à partir de l'air.

L'échantillonnage des plans d'eau naturels pour les particules de plastique prend du temps et ne peut être effectué que sur une petite fraction d'une rivière ou d'un lac donné. Pour augmenter l'échantillonnage réel, les chercheurs peuvent utiliser des modèles informatiques pour cartographier comment la pollution plastique se déplacera une fois qu'elle entrera dans l'eau. Dans l'océan, ces modèles montrent comment le plastique s'accumule dans des endroits particuliers du globe, y compris l'Arctique.

Lorsque la pollution plastique a été découverte dans les Grands Lacs, de nombreux observateurs craignaient qu'il ne s'accumule dans de grandes plaques d'ordures flottantes, comme celles créées par les courants océaniques. Cependant, lorsque nous avons utilisé nos modèles informatiques pour prédire comment la pollution plastique se déplacerait dans les eaux de surface du lac Érié, nous avons constaté que des régions d'accumulation temporaire se sont formées mais n'ont pas persisté comme elles le font dans l'océan. Dans le lac Érié et les autres Grands Lacs, des vents forts brisent les régions d'accumulation.

Des simulations ultérieures n'ont également trouvé aucune preuve d'une zone de déchets dans les Grands Lacs. Au départ, cela semble être une bonne nouvelle. Mais nous savons que beaucoup de plastique pénètre dans les lacs. S'il ne s'accumule pas en leurs centres, où est-ce?

En utilisant nos modèles, nous avons créé des cartes qui prédisent la distribution de surface moyenne de la pollution plastique des Grands Lacs. Ils montrent que la majeure partie se termine plus près du rivage. Cela aide à expliquer pourquoi tant de plastique se trouve sur les plages des Grands Lacs :rien qu'en 2017, des bénévoles de l'Alliance pour les Grands Lacs ont collecté plus de 16 tonnes de plastique lors du nettoyage des plages. Si plus de plastique se retrouve près du rivage, où se trouvent plus d'animaux sauvages et où nous obtenons notre eau potable, est-ce vraiment un meilleur résultat qu'un patch poubelle?

A la recherche du plastique manquant

Nous estimons que plus de quatre tonnes de microplastique flottent dans le lac Érié. Ce chiffre n'est qu'une petite fraction des environ 2, 500 tonnes de plastique que nous estimons entrent dans le lac chaque année. De la même manière, les chercheurs ont découvert que leurs estimations de la quantité de plastique flottant à la surface de l'océan ne représentent qu'environ 1% des apports estimés. La pollution plastique a des effets néfastes sur de nombreux organismes, et de prédire quels écosystèmes et organismes sont les plus touchés, il est essentiel de comprendre où il va.

Nous avons commencé à utiliser des modèles informatiques plus avancés pour cartographier la distribution tridimensionnelle de la pollution plastique dans les Grands Lacs. En supposant que le plastique se déplace simplement avec les courants, nous voyons qu'une grande partie de celui-ci devrait couler au fond des lacs. Cartographier ainsi la pollution plastique commence à faire la lumière sur les risques d'exposition pour différentes espèces, en fonction de l'endroit où ils vivent dans le lac.

D'après nos premières simulations, une grande partie du plastique devrait couler. Cette prédiction est appuyée par des échantillons de sédiments prélevés au fond des Grands Lacs, qui peut contenir de fortes concentrations de plastique.

Dans un vrai lac, le plastique ne bouge pas seulement avec le courant. Il peut également flotter ou couler, en fonction de sa taille et de sa densité. Lorsqu'une particule flotte et est "altérée" par le soleil et les vagues, se brise en plus petites particules, et devient colonisé par des bactéries et autres micro-organismes, sa capacité à couler va changer.

Une meilleure compréhension des processus qui affectent le transport du plastique nous permettra de générer des modèles plus précis de la façon dont il se déplace dans l'eau. En outre, nous savons peu de choses sur la façon dont le plastique est retiré de l'eau lorsqu'il atterrit sur le fond ou sur la plage, ou est ingéré par des organismes.

La prédiction informe la prévention

Développer une image complète de la façon dont la pollution plastique se déplace dans les cours d'eau, et quels habitats sont les plus menacés, est crucial pour concevoir et tester des solutions possibles. Si nous pouvons suivre avec précision différents types de pollution plastique après leur entrée dans l'eau, nous pouvons nous concentrer sur les types qui se retrouvent dans des habitats sensibles et prédire leur devenir ultime.

Bien sûr, empêcher le plastique de pénétrer dans nos cours d'eau est le meilleur moyen d'éliminer le problème. Mais en déterminant quels plastiques sont les plus toxiques et aussi les plus susceptibles d'entrer en contact avec des organismes sensibles, ou se retrouver dans notre approvisionnement en eau, nous pouvons cibler le « pire du pire ». Avec ces informations, les agences gouvernementales et les groupes de conservation peuvent développer des programmes d'éducation communautaires spécifiques, cibler les efforts de nettoyage et travailler avec les industries pour développer des alternatives aux produits qui contiennent ces matériaux.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.