Les chercheurs ont examiné les filtres de sites de terrain dans plusieurs parcs nationaux et zones de nature sauvage et ont effectué des comptages visuels des billes et fragments de microplastique déposés par le vent et les précipitations. Les pièces de un cent sont utilisées pour maintenir chaque filtre en place sur la platine du microscope. Crédit :Brian Kartchner, Université d'État de l'Utah
Janice Brahney, professeure adjointe à l'Utah State University, et son équipe ont utilisé des données de dépôt atmosphérique à haute résolution et identifié des échantillons de microplastiques et d'autres particules collectés pendant 14 mois dans 11 parcs nationaux et zones de nature sauvage. Les chercheurs ont identifié la composition du plastique et des polymères pour identifier les sources de plastique émis dans l'atmosphère et suivre son mouvement et ses retombées. Les résultats sont rapportés dans le numéro du 12 juin de Science Magazine dans l'article, Pluie de plastique dans les zones protégées des États-Unis.
"Nous avons été choqués par les taux de dépôt estimés et avons continué à essayer de comprendre où nos calculs se sont mal passés, " a déclaré Brahney. " Nous avons ensuite confirmé par 32 analyses de particules différentes qu'environ 4% des particules atmosphériques analysées à partir de ces endroits éloignés étaient des polymères synthétiques "
Le monde a produit 348 millions de tonnes de plastique en 2017 et la production mondiale ne montre aucun signe de ralentissement. Aux Etats-Unis, la production par habitant de déchets plastiques est de 340 grammes par jour. La haute résilience et la longévité rendent les plastiques particulièrement utiles dans la vie quotidienne, mais ces mêmes propriétés conduisent à une fragmentation progressive au lieu d'une dégradation dans l'environnement. Ces « microplastiques » sont connus pour s'accumuler dans les eaux usées, rivières, et finalement les océans du monde - et comme le montre l'équipe de Brahney, ils s'accumulent également dans l'atmosphère.
"Plusieurs études ont tenté de quantifier le cycle plastique global mais ignoraient le limbe atmosphérique, " a déclaré Brahney. "Nos données montrent que le cycle plastique rappelle le cycle mondial de l'eau, avoir atmosphérique, océanique, et des vies terrestres."
Un puissant grossissement a permis aux chercheurs de compter et d'identifier des billes et des fragments de microplastique qui ont été collectés dans 11 parcs nationaux et zones sauvages de l'ouest au cours de 14 mois d'échantillonnage. Crédit :Janice Brahney, Université d'État de l'Utah
L'étude a examiné la source et le cycle biologique des dépôts de microplastiques humides (pluie) et secs. Les villes et les centres de population se sont avérés être la source initiale de plastiques associés aux dépôts humides, mais les sources secondaires comprenaient la redistribution des microplastiques ré-entraînés des sols ou des eaux de surface.
En revanche, les dépôts secs de plastiques présentaient des indicateurs de transport à longue distance et étaient associés à des configurations atmosphériques à grande échelle. Cela suggère que les microplastiques sont suffisamment petits pour être entraînés dans l'atmosphère pour le transport transcontinental.
Le personnel de terrain et de laboratoire de l'équipe a utilisé du matériel d'échantillonnage stérile, protection personnelle, et des protocoles pour minimiser la contamination par les particules. La plupart des plastiques déposés dans les échantillons humides et secs étaient des microfibres provenant à la fois de vêtements et de matériaux industriels. Environ 30% des particules étaient des microbilles aux couleurs vives, mais pas ceux couramment associés aux produits de soins personnels, ces microbilles étaient acryliques et probablement dérivées de peintures et de revêtements industriels. D'autres particules étaient des fragments de plus gros morceaux de plastique. Le rapport note, « Ce résultat, combiné à la distribution granulométrique des plastiques identifiés, et la relation avec les modèles climatiques à l'échelle mondiale, suggèrent que les sources d'émission de plastique se sont étendues bien au-delà de nos centres de population et, par leur longévité, spirale à travers le système terrestre."
Fibres et billes de plastique dans les poussières collectées dans les parcs nationaux et les zones sauvages éloignées des États-Unis. Crédit :Janice Brahney, Université d'État de l'Utah
Les résultats de cette étude mettent en évidence la source, transport, et le devenir des plastiques sur les surfaces terrestres ainsi que la contamination des environnements protégés des États-Unis. L'examen d'échantillons humides hebdomadaires et secs mensuels provenant de 11 sites a permis aux auteurs d'estimer que plus de 1 000 tonnes de microplastiques sont déposées sur des terres protégées dans l'ouest des États-Unis chaque année, équivalent à plus de 123 millions de bouteilles d'eau en plastique. Un stupéfiant 4% des particules atmosphériques identifiées collectées dans des endroits éloignés étaient des polymères plastiques. Le document note également que les particules claires et blanches n'ont pas été incluses car elles ne répondaient pas aux critères des chercheurs pour le comptage visuel sous grossissement, "... suggérant que nos estimations des taux de dépôt de plastique basées sur les comptages sont prudentes."
L'omniprésence des microplastiques dans l'atmosphère a des conséquences inconnues sur la santé des organismes, mais les fourchettes de tailles observées étaient bien en deçà de celles qui s'accumulent dans les tissus pulmonaires. De plus, le dépôt continu de plastique dans les zones sauvages et les parcs nationaux a le potentiel d'influencer ces écosystèmes de la composition de la communauté à la dynamique du réseau trophique.
"Cette ubiquité des microplastiques dans l'atmosphère et le dépôt ultérieur dans des environnements terrestres et aquatiques éloignés soulèvent des préoccupations écologiques et sociétales généralisées, " a déclaré Brahney. " L'identification des mécanismes clés de l'émission de plastique dans l'atmosphère est une première étape dans le développement de solutions à l'échelle mondiale. "
