La pollution plastique dans les océans est devenue un problème de société important, car les plastiques sont les polluants les plus courants et les plus persistants dans les océans et les plages du monde entier. Dans l'imaginaire commun, les déchets plastiques sont souvent associés à des bouteilles qui dérivent dans l'océan, des engins de pêche échoués sur les plages ou des sacs en plastique que les tortues prennent pour des méduses et mangent.

Mais ces particules plus grosses ne sont que la pointe de l'iceberg. Les particules plus petites sont également une partie importante du problème. Les particules de plastique inférieures à cinq millimètres sont appelées microplastiques. Ils peuvent provenir d'une conception délibérée (comme des agents de nettoyage ou des produits de soins personnels), décomposition de gros morceaux de plastique ou de microfibres à partir de textiles.

L'impact des microplastiques sur l'environnement et la santé humaine est encore à l'étude.

Impact arctique

Si les gens supposent que l'environnement arctique n'est pas affecté par ce que les humains jettent dans les océans, ils ont tort. Les eaux cristallines de l'océan Arctique sont sous la menace silencieuse de ces particules alors qu'elles dérivent avec les courants océaniques sur de longues distances.

Les concentrations de microplastiques dans l'Arctique devraient augmenter rapidement en raison de l'augmentation de l'apport d'eau douce et de l'intensification du trafic maritime et des activités de développement des ressources. Compte tenu de la vulnérabilité exceptionnelle des écosystèmes marins de l'Arctique, il est urgent d'évaluer la répartition, voies et devenir des microplastiques dans l'Arctique.

Dans un article récent publié dans Marine Pollution Bulletin, nous avons étudié si et comment les microplastiques pouvaient être incorporés dans la structure de la banquise. Les microplastiques contenus dans la banquise pourraient avoir un impact sur l'absorption du rayonnement solaire incident. Cela affecte l'albédo de la glace de mer, c'est-à-dire la façon dont la glace réfléchit l'énergie solaire, l'une des propriétés clés de la glace de mer en termes de régulation des échanges thermiques entre l'océan et l'atmosphère.

Mesure de l'albédo

Les changements dans l'albédo de la banquise auraient de fortes conséquences sur le cycle annuel de croissance et de fonte de la banquise. Pour tester notre hypothèse, nous avons mis en place une étude en microcosme au [Sea-ice Environmental Research Facility à l'Université du Manitoba], une piscine extérieure où l'on peut faire pousser de la glace de mer.

Deux ensembles de 12 microcosmes, mesurant un mètre cube, ont été fabriqués en utilisant des tuyaux en aluminium galvanisé comme cadres et des draps en coton comme murs. Le premier ensemble a été utilisé pour mesurer les niveaux de lumière, tandis que le deuxième ensemble a été utilisé pour collecter des échantillons de glace de mer. Nous avons ajouté manuellement des particules de microplastique pour surveiller leur incorporation dans la banquise au fur et à mesure de sa croissance. Nous avons utilisé quatre concentrations différentes :contrôle (pas de particules ajoutées), meugler, moyen et élevé (environ 120, 380 et 1, 200 particules par litre, respectivement).

Nous avons utilisé un colorant appelé rouge du Nil pour suivre les microplastiques pendant que la glace gèle. Sous une lumière fluorescente, le colorant a fait briller les microplastiques, nous permettant de voir comment la banquise concentre les microplastiques au sein de sa structure et, une fois incorporé, comment ces particules restent dans la matrice de glace.

Nous avons trouvé des concentrations élevées de particules à la surface de la banquise, en raison de la flottabilité des particules et de la formation rapide de cristaux de glace, piégeant les particules lorsque la glace fusionne en une couche de glace ferme. Bien que les microplastiques n'aient pas affecté les taux de croissance de la glace de mer, changements distincts de l'albédo de la glace de mer en réponse à des concentrations moyennes et élevées de microcosmes de microplastiques.

Pour déterminer l'impact réel de nos observations, nous avons également mesuré les concentrations de microplastiques dans divers échantillons de glace de mer prélevés dans le golfe de Botnie (mer Baltique). Nous avons observé des concentrations de microplastiques similaires à ce qui est observé dans l'océan Arctique (8 à 41 particules par litre), mais beaucoup plus faible que la concentration dans notre expérience de microcosmes. A ces concentrations, nous ne nous attendons pas à ce que l'incorporation de microplastiques ait un impact sur l'albédo de la banquise.

Pour les régions avec des concentrations de microplastiques plus élevées, ou si la concentration en microplastiques augmente, nous prévoyons que les propriétés de la glace de mer pourraient changer. Ces changements affecteraient plus particulièrement l'albédo, mais aussi des processus photochimiques et photobiologiques se produisant dans la banquise, comme la disponibilité de la lumière pour les algues vivant au fond de la banquise, avec des impacts potentiels sur la base de la chaîne alimentaire arctique.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.