Au cours de la dernière décennie, les scientifiques se sont efforcés de comprendre les impacts des microplastiques. Avec la rupture des bouteilles en plastique, laver les sept milliards de vestes polaires du monde, ou les microbilles dans les nettoyants visage, les microplastiques s'accumulent. On ne sait toujours pas comment ils affectent les êtres vivants comme les plantes.

Dans le sol, les plastiques ont le potentiel de causer des problèmes au niveau chimique. Comme une attraction magnétique, les contaminants peuvent se lier aux plastiques, entraînant une accumulation toxique. Les contaminants peuvent également se déplacer librement sur les plastiques et potentiellement se frayer un chemin dans les plantes. Mais d'abord, les chercheurs doivent savoir si les microplastiques - ou leur progéniture encore plus petite appelée nanoplastiques - peuvent pénétrer dans les cellules végétales en premier lieu.

Voici une bonne nouvelle :ils ne le font pas, selon une étude récente du Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) et de la Washington State University (WSU). Cependant, les microplastiques s'accumulent sur les pointes des racines, ce qui pourrait être de bon augure pour le futur nettoyage des environnements contaminés, mais pas bien pour les racines, comme les carottes.

Cheval de Troie pour les microplastiques dans les plantes

Les microplastiques sont un problème mondial. Des particules ont été trouvées dans tous les coins de la Terre, des sommets des montagnes éloignées aux profondeurs des océans. Durant la dernière décennie, l'essentiel de la recherche sur les microplastiques s'est orienté vers les milieux aquatiques, ce qui est ironique car plus de microplastiques ont été trouvés sur terre.

"Pour comprendre les enjeux des nano- et microplastiques dans les plantes, nous devons vraiment comprendre ce qui se passe au niveau chimique et cellulaire, " a déclaré Carolyn Pearce, co-auteur de l'étude, un géochimiste au PNNL avec une nomination conjointe au département des sciences des cultures et des sols de la WSU.

Comme un cheval de Troie toxique, les microplastiques peuvent agir comme des poches chaudes de transport de contaminants. Ils se lient et accumulent les contaminants du sol, comme les polychlorobiphényles (PCB) à vie longue. Les PCB ont été liés au cancer - la production a été interdite en 1970, mais ils s'attardent toujours dans l'environnement. Le résultat? Un tour gratuit potentiel dans les organismes et, peut-être, en haut de la chaîne alimentaire.

La première étape pour tester la théorie du cheval de Troie toxique est de voir si les microplastiques peuvent même pénétrer dans les cellules végétales en premier lieu. "Nous avons regardé où ils pouvaient s'accumuler sur les plantes, quels matériaux attachent, et comment ils se concentrent, " dit Pearce.

La taille compte pour les microplastiques dans les plantes

Tous les microplastiques ne sont pas créés de la même manière. Ils peuvent être aussi gros qu'une gomme à crayon ou aussi petits qu'une bactérie. Les nanoplastiques sont minuscules et 100 fois plus petits qu'une cellule végétale. A cette taille, il est facile d'imaginer comment les plantes pourraient absorber les particules de plastique, mais il existe des limites de taille concernant ce qui traverse les parois cellulaires.

Généralement, les plantes adultes saines n'absorbent que des matériaux de 3 à 4 nanomètres, qui est encore plus petit qu'un virus. Certaines études ont montré que les plantes peuvent absorber des nanoparticules 10 à 12 fois plus grosses que cela, jusqu'à 40-50 nanomètres. Pendant que de petites particules passent à travers, la grande question est :les plastiques ?

Semer des graines (et quelques billes de microplastique)

Pour tester la question, les chercheurs se sont concentrés sur deux types de plantes :l'Arabidopsis et le blé tendre blanc. Arabidopsis est comme le rat de laboratoire du monde de la biologie végétale. C'est une mauvaise herbe couramment étudiée liée à la moutarde, avec un cycle de vie court. Le blé tendre blanc est cultivé dans tout le nord-ouest du Pacifique et est utilisé dans les nouilles et les craquelins asiatiques.

Les chercheurs ont planté des graines sur des boîtes de Pétri contenant de la gélose mélangée à deux tailles différentes de billes micro et nanoplastiques. Une taille était de la taille d'un virus, tandis que l'autre était 25 fois plus grande. Après avoir laissé les graines pousser pendant 5 à 12 jours, les chercheurs ont utilisé un microscope spécialisé pour prendre des images en coupe transversale des racines des plantes, leur permettant de voir les cellules des racines sous tous les angles.

"Nous avons utilisé un microscope confocal à l'EMSL, le Laboratoire des sciences moléculaires de l'environnement, qui a été utilisé pour examiner les tissus animaux, comme le tissu pulmonaire. Je pensais qu'il pourrait être utilisé pour les plantes, " a déclaré Stephen Taylor, chercheur en sol postdoctoral du PNNL et auteur principal de l'étude. Il a mené la recherche tout en obtenant son doctorat. par le biais du programme de recherche d'études supérieures distinguées WSU-PNNL. "Pour autant que nous sachions, c'est la première fois que cette technique est utilisée pour rechercher des plastiques dans des cellules végétales."

Quelques bonnes nouvelles au milieu de 2020

Aucune bille microplastique de l'une ou l'autre taille n'a été absorbée par les cellules tissulaires vivantes de l'une ou l'autre des espèces végétales.

« Nous avons vu une accumulation de plastique autour des cellules de la coiffe des racines, et certains le long de la surface jusqu'à la racine. Mais, nous n'avons vu aucune trace de billes microplastiques à l'intérieur des structures cellulaires, ou entre les cellules, " a déclaré Taylor. Les cellules du capuchon protègent le sensible, parties de racines en croissance, sont de courte durée, et sont souvent jetés. Conclusion :l'absorption n'est pas un problème, mais l'attachement aux racines pourrait l'être. Cela pourrait potentiellement être un problème pour les plantes-racines telles que les carottes, pommes de terre, ou des betteraves.

En plus d'aider les chercheurs à savoir si les plantes absorbent les particules de plastique, les résultats ont également des applications environnementales potentielles.

"Les microplastiques sont un problème qui ne disparaît pas, " a déclaré Pearce. En imaginant d'autres recherches, elle a demandé :« Si nous montrons que les plastiques s'accumulent sur l'extrémité de la racine, peut-être pourrions-nous utiliser des plantes pour éliminer les plastiques dans d'autres écosystèmes ?"

Les résultats peuvent également avoir des applications pour créer des plastiques plus respectueux de l'environnement. "Nous pourrions également utiliser ces informations pour fabriquer des plastiques qui ne peuvent pas être absorbés par les plantes et les animaux, " elle a dit.

Il y a des avantages à savoir ce que font les microplastiques, ou pas, être absorbé par les êtres vivants.

"Finalement, cela aidera les scientifiques à mieux comprendre le point de basculement où il y a un impact sur les plantes et les écosystèmes, " dit Pearce.

« Accumulation de nano- et microplastiques de polystyrène au niveau des cellules d'Arabidopsis et de la coiffe des racines de blé, mais aucune preuve d'absorption dans les racines" n'a été publiée dans Sciences de l'environnement :nano .