Les eaux de Puget Sound abritent de nombreuses espèces, y compris les moules, le saumon et les orques. Mais les chercheurs savent que le ruissellement des terres dans les zones urbanisées pourrait contenir des produits chimiques qui pourraient nuire à ces créatures, même s'il n'est pas toujours clair quels produits chimiques sont les plus nocifs.

Les méthodes existantes permettent de suivre des produits chimiques spécifiques préoccupants. Jusque récemment, cependant, il n'y avait aucun moyen de savoir quels autres composés potentiellement nocifs pouvaient être présents dans l'eau.

En utilisant une nouvelle approche « non ciblée », des chercheurs de l'Université de Washington et de l'UW Tacoma ont examiné des échantillons de plusieurs régions de Puget Sound pour rechercher d'autres produits chimiques préoccupants. L'équipe a identifié 64 produits chimiques jamais détectés auparavant dans cette voie navigable. Huit produits chimiques étaient à des concentrations potentiellement dangereuses qui nécessiteront une enquête plus approfondie. L'équipe a publié ces résultats le 30 décembre dans Sciences et technologies de l'environnement .

"Historiquement, nous avons fait un travail décent en catégorisant les produits chimiques hérités de Puget Sound, mais nous savons aussi qu'il y a beaucoup plus de produits chimiques qui pénètrent dans l'eau chaque jour, " a déclaré l'auteur principal C. Andrew James, chercheur au Center for Urban Waters de l'UW Tacoma. "Si nous pouvons comprendre ce qu'il y a là-bas et à quelles concentrations cela se produit, nous pourrons alors commencer à déterminer quels produits chimiques auront probablement un impact sur la santé des poissons, orques et autres organismes marins.

Les chercheurs ont collecté de l'eau dans 18 régions - de Port Townsend à Olympia - du littoral de Puget Sound, c'est-à-dire que l'équipe a prélevé les échantillons d'eau alors qu'elle se tenait sur les quais ou sur le rivage, pas un bateau.

"Nos sites d'échantillonnage couvraient des zones d'utilisation des terres différentes. Par exemple, nous avons des sites relativement propres comme le Hood Canal près de Holly, Washington, ainsi que des sites urbanisés ou industriels tels que le terminal de croisière à Smith Cove et la voie navigable Thea Foss à Commencement Bay, " a déclaré l'auteur principal Zhenyu Tian, chercheur au Centre for Urban Waters. "Avec une gamme aussi large, nous espérions voir un lien entre la contamination et l'utilisation des terres. »

Les chercheurs ont collecté de l'eau sur les 18 sites à plusieurs reprises en 2018, conduisant à 78 échantillons d'eau. Ensuite, ils ont utilisé une méthode appelée spectrométrie de masse à haute résolution pour les aider à identifier les produits chimiques contenus dans chaque échantillon.

"Notre méthode nous permet de détecter des centaines à des milliers de produits chimiques à la fois dans un seul échantillon. Elle détermine la masse d'un composé de manière très précise, " a déclaré le co-auteur Edward Kolodziej, professeur agrégé au département de génie civil et environnemental de l'UW et à la division des sciences et mathématiques de l'UW Tacoma.

Les chercheurs utilisent la masse de chaque composé pour comprendre la formule chimique, puis utiliser d'autres informations pour l'identifier.

"Sur CSI quand ils ont ces instruments, ils allument l'instrument et il leur dit :« C'est de l'ibuprofène. Mais en réalité, c'est beaucoup de travail pour arriver à un point où vous êtes absolument sûr de savoir ce qu'est réellement ce produit chimique, " a déclaré Kolodziej.

L'équipe a trouvé au moins 205 produits chimiques différents dans leurs échantillons. Parmi ces composés, les chercheurs ont pu confirmer de manière fiable l'identité de 75, dont 64 ont été signalés pour la première fois à Puget Sound.

Les 75 produits chimiques confirmés comprenaient des pesticides, désherbants, additifs alimentaires et produits pharmaceutiques - antidépresseurs et médicaments contre l'hypertension, par exemple—et les composés liés aux véhicules, tels que les produits chimiques pour le caoutchouc des pneus.

"Notre objectif est de vraiment comprendre quels produits chimiques sont importants d'un point de vue biologique - comment un poisson ou un coquillage réagira, " a déclaré James. " Nous avons donc comparé les niveaux des produits chimiques que nous avons trouvés aux concentrations que les toxicologues ont jugées préoccupantes pour la vie marine. "

Les huit produits chimiques trouvés à des niveaux préoccupants étaient :

• Deux contaminants liés aux véhicules qui se trouvent dans les pneus et d'autres sources
• Le médicament antidépresseur Venlafaxine
• Deux herbicides, dont un aquatique utilisé pour lutter contre les mauvaises herbes et les algues
• Deux produits chimiques trouvés dans les plastiques
• Un persistant, produit chimique bien étudié appelé SPFO, qui est connu pour être nocif pour les humains et les animaux

Ces produits chimiques concernant ont été localisés dans des « points chauds » spécifiques dans le Puget Sound, et la plupart d'entre eux n'étaient pas toujours présents dans différents échantillons d'un même site. Cela contraste avec d'autres produits chimiques que l'équipe a trouvés dans presque tous les échantillons mais jugés moins préoccupants, comme l'édulcorant artificiel Splenda et un médicament utilisé pour traiter les convulsions et le trouble bipolaire.

L'étape suivante, disent les chercheurs, est de plonger dans ce que ces données signifient pour la vie marine dans le littoral, spécifiquement dans les coquillages et le saumon. L'équipe espère également continuer à enquêter sur les huit produits chimiques concernés et mieux comprendre les points chauds.

« D'une manière ou d'une autre, une énorme fraction des choses que nous achetons et utilisons finissent dans les rivières et Puget Sound, " a déclaré Kolodziej. " Tout le monde pense que les produits chimiques frappent l'océan et disparaissent parce qu'il y a tellement d'eau dans l'océan que les concentrations diminuent considérablement. Mais si vous avez pris la concentration d'un produit chimique dans les effluents d'eaux usées ou les eaux pluviales, ce n'est pas comme si vous pouviez simplement diviser par le volume d'eau total de Puget Sound, et c'est la concentration que vous détecteriez dans Puget Sound. La concentration dans le littoral est beaucoup plus élevée parce qu'il n'y a pas eu assez de temps pour que le mélange se produise. Ainsi, les niveaux d'exposition pour les organismes aquatiques du littoral peuvent être beaucoup plus élevés que prévu. »