On estime que 8 millions de tonnes de déchets plastiques pénètrent dans l'océan chaque année, et la majeure partie est battue par le soleil et les vagues en microplastiques - de minuscules taches qui peuvent chevaucher des courants à des centaines ou des milliers de kilomètres de leur point d'entrée.

Les débris peuvent nuire à la vie marine et aux écosystèmes marins, et il est extrêmement difficile à suivre et à nettoyer.

Maintenant, Des chercheurs de l'Université du Michigan ont développé une nouvelle façon de repérer les microplastiques océaniques à travers le monde et de les suivre au fil du temps, fournir une chronologie au jour le jour de l'endroit où ils entrent dans l'eau, comment ils se déplacent et où ils ont tendance à se rassembler.

L'approche s'appuie sur le Cyclone Global Navigation Satellite System, ou CYGNSS, et peut donner une vue globale ou zoomer sur de petites zones pour une image haute résolution des rejets de microplastiques à partir d'un seul endroit.

La technique est une amélioration majeure par rapport aux méthodes de suivi actuelles, qui reposent principalement sur des rapports inégaux des chalutiers à plancton qui capturent des microplastiques avec leurs prises.

"Nous sommes encore au début du processus de recherche, mais j'espère que cela peut faire partie d'un changement fondamental dans la façon dont nous suivons et gérons la pollution par les microplastiques, " a déclaré Chris Ruf, le Frederick Bartman Collegiate Professor of Climate and Space Science à l'U-M, chercheur principal de CYGNSS et auteur principal sur un article récemment publié sur le travail.

Leurs premières observations sont révélatrices.

Changements de saison dans le Great Pacific Garbage Patch

L'équipe a découvert que les concentrations mondiales de microplastiques ont tendance à varier selon la saison, culminant dans l'Atlantique Nord et le Pacifique pendant les mois d'été de l'hémisphère nord. Juin et juillet, par exemple, sont les mois de pointe pour le Great Pacific Garbage Patch, une zone de convergence dans le Pacifique Nord où le microplastique s'accumule en quantités massives.

Les concentrations dans l'hémisphère sud culminent pendant les mois d'été de janvier et février. Les concentrations ont tendance à être plus faibles pendant l'hiver, probablement en raison d'une combinaison de courants plus forts qui brisent les panaches de microplastiques et d'un mélange vertical accru qui les pousse plus loin sous la surface de l'eau, disent les chercheurs.

Les données ont également montré plusieurs brefs pics de concentration de microplastiques à l'embouchure du fleuve Yangtze, longtemps soupçonnés d'être la principale source.

« C'est une chose de suspecter une source de pollution microplastique, mais c'en est une autre de le voir arriver, " a déclaré Ruf. " Les données sur les microplastiques qui étaient disponibles dans le passé étaient si rares, juste de brefs instantanés qui ne sont pas reproductibles."

Les chercheurs ont produit des visualisations qui montrent les concentrations de microplastiques dans le monde entier. Souvent, les zones d'accumulation sont dues aux courants d'eau locaux dominants et aux zones de convergence, avec le patch Pacifique étant l'exemple le plus extrême.

"Ce qui rend les panaches des principales embouchures des rivières remarquables, c'est qu'ils sont une source dans l'océan, contrairement aux endroits où les microplastiques ont tendance à s'accumuler, " dit Ruf.

Ruf dit que les informations pourraient aider les organisations qui nettoient les microplastiques à déployer des navires et d'autres ressources plus efficacement. Les chercheurs sont déjà en pourparlers avec une organisation de nettoyage néerlandaise, Le nettoyage de l'océan, travailler ensemble pour valider les premiers résultats de l'équipe. Les données sur les rejets uniques peuvent également être utiles à l'agence des Nations Unies, l'UNESCO, qui a parrainé un groupe de travail pour trouver de nouvelles façons de suivre la libération de microplastiques dans les eaux du monde.

Les satellites de suivi des ouragans visent la pollution plastique

Développé par Ruf et Madeline Evans, premier cycle de U-M, la méthode de suivi utilise les données existantes de CYGNSS, un système de huit microsatellites lancé en 2016 pour surveiller les conditions météorologiques près du cœur des grands systèmes orageux et renforcer les prévisions sur leur gravité. Ruf dirige la mission CYGNSS.

La clé du processus est la rugosité de la surface de l'océan, que CYGNSS mesure déjà à l'aide d'un radar. Les mesures ont principalement été utilisées pour calculer la vitesse du vent près des yeux des ouragans, mais Ruf se demanda s'ils pouvaient aussi avoir d'autres usages.

"Nous avions pris ces mesures radar de la rugosité de la surface et les utilisions pour mesurer la vitesse du vent, et nous savions que la présence de matières dans l'eau altère sa réactivité à l'environnement, " dit Ruf. " Alors j'ai eu l'idée de tout faire à l'envers, en utilisant les changements de réactivité pour prédire la présence de substances dans l'eau. »

En utilisant des mesures indépendantes de la vitesse du vent de la NOAA, l'équipe a recherché des endroits où l'océan semblait moins agité qu'il ne devrait l'être compte tenu de la vitesse du vent. Ils ont ensuite comparé ces zones avec des observations réelles de chalutiers à plancton et de modèles de courants océaniques qui prédisent la migration du microplastique. Ils ont trouvé une forte corrélation entre les zones les plus lisses et celles avec plus de microplastique.

L'équipe de Ruf pense que les changements dans la rugosité des océans ne sont peut-être pas directement causés par les microplastiques, mais plutôt par des tensioactifs, une famille de composés huileux ou savonneux qui abaissent la tension superficielle à la surface d'un liquide. Les tensioactifs ont tendance à accompagner les microplastiques dans l'océan, à la fois parce qu'ils sont souvent libérés avec des microplastiques et parce qu'ils voyagent et s'accumulent de la même manière une fois dans l'eau.