Six zones autour d'Okinawa ont été visitées pour collecter des échantillons pour analyser les microplastiques marins - deux étaient au sud de l'île, deux autour du centre, et deux au nord. Crédit : Institut des sciences et technologies d'Okinawa
Des recherches menées dans l'unité Interactions lumière-matière pour les technologies quantiques de l'Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) ont révélé la présence de petits microplastiques dans l'océan entourant Okinawa. L'étude a été publiée dans Science de l'environnement total.
"Il y a eu une quantité considérable de recherches sur de plus gros morceaux de plastique dans l'océan, " a déclaré Christina Ripken, doctorat étudiant dans l'unité et auteur principal de l'article. "Mais les plus petits morceaux, ceux qui mesurent moins de 5 mm, n'ont pas été sous les projecteurs, il était donc important d'identifier s'ils sont présents et les impacts qu'ils pourraient avoir sur les organismes vivants."
Okinawa était un endroit intéressant pour mener cette étude. Un petit, île subtropicale du sud du Japon, il est entouré de récifs coralliens frangeants, ce qui signifie que l'océan autour des plages dépend des eaux de surface et du vent. Elle a également été considérée comme une « zone bleue », une région dont les habitants vivent exceptionnellement longtemps. Par conséquent, les chercheurs ont pensé qu'il était crucial de surveiller la pollution des océans car elle pourrait nuire à ces résidents.
En collaboration avec le gouvernement de la préfecture d'Okinawa, Christina a réalisé l'échantillonnage en septembre 2018. Six sites ont été visités à proximité du littoral de l'île. Pour examiner un éventail de domaines différents, deux des sites étaient au sud de l'île, deux étaient autour du centre, et deux au nord. A Naha, la capitale de la préfecture d'Okinawa, des échantillons ont été prélevés à côté du port industriel et de l'aéroport. Naha a une population estimée à plus de 300, 000 habitants, ce qui représente un quart de la population totale de l'île. En revanche, Cap Hédo, à l'extrême nord de l'île, a une population très faible et est considérablement moins urbanisée.
Sur chaque site, l'eau de surface a été chalutée sur un kilomètre, permettant de filtrer environ 800 litres d'eau et d'éliminer les petites particules. Ces particules ont ensuite été analysées dans le laboratoire de l'OIST.
Dans chacune des six zones visitées, l'eau de surface a été chalutée sur un kilomètre, qui a filtré environ 800 litres d'eau. Crédit : Institut des sciences et technologies d'Okinawa
Christina a travaillé avec le Dr Domna Kotsifaki, scientifique au sein de l'unité Interactions Lumière-Matière pour les technologies quantiques, qui a combiné deux techniques - la technique de la pince à épiler optique et la technique du micro-Raman - pour fournir une nouvelle façon d'analyser les particules.
La technique de la pince à épiler optique utilise des lasers pour maintenir la particule dans le liquide, tandis que la technique micro-Raman a identifié l'empreinte moléculaire unique de chaque particule. Cela a permis aux chercheurs de voir exactement ce qui était présent, qu'il s'agisse de matière organique, trace de métal, ou différents plastiques comme le polyéthylène ou le polystyrène.
"Cette méthode est ce qui distingue l'étude des autres recherches sur les microplastiques marins, " a déclaré le Dr Kotsifaki. " Cela signifiait que nous n'avions pas besoin de filtrer le plastique d'abord, afin que nous puissions voir s'il y avait du plastique incrusté dans la matière organique ou s'il y avait des traces de métaux et la concentration des plastiques dans l'eau de mer échantillonnée. »
Comme on peut s'y attendre, les chercheurs ont découvert qu'il y avait plus de plastique dans l'eau au sud de l'île qu'au nord. Mais de façon assez surprenante, ils ont constaté que le plastique était plus corrélé avec l'endroit où les gens vivaient plutôt qu'avec des zones particulièrement industrialisées.
Concernant, ils ont trouvé du plastique dans tous les échantillons.
Des microplastiques – de minuscules morceaux de plastique – ont été trouvés dans les six zones échantillonnées autour d'Okinawa. Ces échantillons ont été analysés dans un laboratoire de l'OIST, qui a révélé la taille et la composition moléculaire des plastiques et la concentration dans chaque échantillon. Crédit : Institut des sciences et technologies d'Okinawa
Plus de 75 % des plastiques trouvés dans les échantillons étaient fabriqués à partir de polyéthylène, que les chercheurs ont théorisé pourrait provenir de matériel de pêche cassé, bouchons de bouteilles d'eau, ustensiles ménagers, sacs en plastique, conteneurs en plastique, et emballage.
« Dans les communautés de pêcheurs, dans les ports et les plages où le poisson est débarqué, les travailleurs utilisent des sacs en polymère tissé pour stocker et transporter des articles, notamment du poisson, " a déclaré Christina. "Ceci est un exemple de la façon dont les petits morceaux de plastique pourraient être lessivés dans l'océan."
Une autre solution consiste à utiliser du plastique dans la poussière de la route. Des recherches récentes ont révélé une forte concentration de microplastiques dans des échantillons de poussière prélevés sur les routes des zones fortement urbanisées d'Okinawa, qui ont un trafic important de véhicules. Une partie de cette poussière de route peut maintenant être trouvée dans l'océan autour d'Okinawa.
"Nous avons trouvé plus de plastique autour de la zone fortement urbanisée du sud de l'île qu'autour du centre industrialisé ou du nord rural, mais partout on trouve du plastique, ", a déclaré Christina. "Notre méthode signifie que nous avons une vision plus claire de la prévalence des microplastiques autour d'Okinawa, ce qui peut conduire à une analyse des risques et influencer la politique. Nous espérons que cela contribuera à stimuler le domaine de la recherche environnementale. »
