Comme le plastique de nos océans se décompose en morceaux de plus en plus petits sans se décomposer chimiquement, les microplastiques qui en résultent deviennent un grave problème écologique. Une nouvelle étude du Weizmann Institute of Science révèle un aspect troublant des microplastiques, définis comme des particules de moins de 5 mm de diamètre. Ils sont emportés dans l'atmosphère et transportés par le vent jusqu'aux régions les plus reculées de l'océan, y compris celles qui semblent claires. L'analyse révèle que de tels fragments minuscules peuvent rester dans l'air pendant des heures ou des jours, répandre le potentiel de nuire à l'environnement marin et, en remontant la chaîne alimentaire, affecter la santé humaine.

"Une poignée d'études ont trouvé des microplastiques dans l'atmosphère juste au-dessus de l'eau près des rivages, " dit le Dr Miri Trainic, dans les groupes du Pr. Ilan Koren du Département des Sciences de la Terre et des Planètes de l'Institut en collaboration avec celui du Pr. Yinon Rudich du même département, et le professeur Assaf Vardi du Département des sciences végétales et environnementales de l'Institut. "Mais nous avons été surpris de trouver une quantité non négligeable au-dessus d'une eau apparemment vierge."

Koren et Vardi collaborent depuis plusieurs années sur des études visant à comprendre l'interface entre l'océan et l'air. Alors que la façon dont les océans absorbent les matériaux de l'atmosphère a été bien étudiée, le processus de direction opposée - aérosolisation, dans lequel les volatiles, virus, des fragments d'algues et d'autres particules sont balayés de l'eau de mer dans l'atmosphère - avaient été beaucoup moins étudiés.

Dans le cadre de cet effort continu, des échantillons d'aérosols ont été collectés pour étude dans les laboratoires Weizmann lors de l'exploitation 2016 du navire de recherche Tara, une goélette sur laquelle plusieurs équipes de recherche internationales se réunissent à la fois pour étudier les effets du changement climatique, principalement sur la biodiversité marine. L'équipe Weizmann a fixé l'entrée de son équipement de mesure au sommet d'un des mâts de la Tara (afin d'éviter les aérosols produits par la goélette, lui-même) et le Dr J. Michel Flores, du groupe de Koren, a rejoint la mission pour s'occuper de la collecte pendant que la goélette traversait l'océan Atlantique Nord.

Identifier et quantifier les morceaux de microplastique piégés dans leurs échantillons d'aérosols était loin d'être facile, car les particules se sont avérées difficiles à repérer au microscope. Pour comprendre exactement quel plastique pénétrait dans l'atmosphère, l'équipe a effectué des mesures de spectroscopie Raman avec l'aide du Dr, Iddo Pinkas du Chemical Research Support de l'Institut pour déterminer leur composition chimique et leur taille. Les chercheurs ont détecté des niveaux élevés de plastiques courants :polystyrène, polyéthylène, polypropylène et plus encore dans leurs échantillons. Puis, calculer la forme et la masse des particules microplastiques, ainsi que les directions et vitesses moyennes des vents au-dessus des océans, l'équipe a montré que la source de ces microplastiques était très probablement les sacs en plastique et autres déchets plastiques qui avaient été jetés près du rivage et se sont retrouvés dans l'océan à des centaines de kilomètres.

La vérification de l'eau de mer sous les sites d'échantillonnage a montré le même type de plastique que dans l'aérosol, soutenir l'idée que les microplastiques pénètrent dans l'atmosphère par le biais de bulles à la surface de l'océan ou sont ramassés par les vents, et sont transportés par les courants d'air vers des régions éloignées de l'océan.

"Une fois les microplastiques dans l'atmosphère, ils se dessèchent, et ils sont exposés à la lumière UV et aux composants atmosphériques avec lesquels ils interagissent chimiquement, ", dit Trainic. "Cela signifie que les particules qui retombent dans l'océan sont susceptibles d'être encore plus nocives ou toxiques qu'auparavant pour toute vie marine qui les ingère."

"En plus de ça, " ajoute Vardi, "certains de ces plastiques deviennent des échafaudages pour la croissance bactérienne de toutes sortes de bactéries marines, le plastique en suspension dans l'air pourrait donc offrir un tour gratuit à certaines espèces, y compris les bactéries pathogènes qui sont nocives pour la vie marine et les humains.

"La quantité réelle de microplastique dans les aérosols océaniques est presque certainement supérieure à ce que nos mesures ont montré, parce que notre configuration n'a pas pu détecter ces particules de taille inférieure à quelques micromètres, " dit Trainic. " Par exemple, en plus des plastiques qui se décomposent en morceaux encore plus petits, il y a les nanoparticules qui s'ajoutent aux cosmétiques et qui se lavent facilement dans l'océan, ou se forment dans l'océan par fragmentation microplastique."

Taille, dans le cas de particules plastiques, importe, pas seulement parce que les plus légers peuvent rester dans l'air pendant de plus longues périodes. Quand ils atterrissent à la surface de l'eau, ils sont plus susceptibles d'être mangés par une vie marine tout aussi petite, lequel, bien sûr, ne peut pas les digérer. Ainsi, chacune de ces particules a le potentiel de nuire à un organisme marin ou de remonter la chaîne alimentaire jusqu'à notre corps.

"Durer, mais pas des moindres, comme tous les aérosols, les microplastiques font partie des grands cycles planétaires, par exemple, le carbone et l'oxygène, car ils interagissent avec d'autres parties de l'atmosphère, " dit Koren. " Parce qu'ils sont à la fois légers et durables, nous verrons plus de microplastiques transportés dans l'air à mesure que les plastiques qui polluent déjà nos océans se décomposent, même si nous n'ajoutons plus de plastiques dans nos cours d'eau", ajoute-t-il.