Les plastiques sont une source omniprésente de pollution. Et ils pourraient également altérer considérablement le cycle du carbone de la Terre et notre capacité à le surveiller, selon les recherches d'Aron Stubbins de Northeastern. Crédit :Ruby Wallau/Université Northeastern
Les plastiques sont partout. Ils sont dans notre eau, dans notre alimentation, et même dans l'air que nous respirons. Ils apparaissent dans des glaciers éloignés et au plus profond de l'océan.
Et le plastique est en grande partie composé de carbone, qui est rejeté dans l'environnement lorsque ces déchets se décomposent. Alors, quand Aron Stubbins préparait des conférences sur le cycle du carbone de la Terre, il a décidé de jeter un œil à la quantité de carbone que les plastiques ajoutaient aux systèmes naturels de notre planète.
Ce qu'il a trouvé était "surprenant, " dit Stubbins, professeur de sciences marines et environnementales, chimie et biologie chimique, et génie civil et environnemental à Northeastern. "Il était clair qu'il y avait des environnements dans lesquels les plastiques représentent désormais une quantité importante de carbone. Il y a autant de plastique-carbone qu'il y a de carbone naturel dans certains écosystèmes."
Stubbins a donc contacté d'autres collègues qui étudient les plastiques et les cycles des sédiments naturels pour confirmer ses calculs et discuter des implications. Avec leur contribution, Stubbins a dressé une esquisse du cycle global plastique-carbone, et calculé en outre la quantité de carbone que les plastiques ajoutent aux environnements qu'ils polluent. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Science La semaine dernière.
« Nous avons ajouté un nouveau cycle du carbone en plastique à côté du cycle du carbone naturel, " dit Stubbins. Les implications de cela sont encore inconnues, il dit, mais tant de carbone introduit par la pollution plastique dans l'environnement naturel pourrait avoir un effet d'entraînement sur toutes les formes de vie, écosystèmes, et même le climat de la planète.
La production et l'utilisation du plastique ont commencé sérieusement vers 1950. En 1962, Stubbins trouvés, la quantité de carbone dans les plastiques qui avait été créée dépassait la quantité totale de tous les humains de la planète. En 1994, le carbone de source plastique dépassait la quantité de l'élément chimique chez tous les animaux. Nous sommes tous, après tout, formes de vie à base de carbone. "Les plastiques ne font que s'accumuler, " il dit.
Samuel Muñoz, professeur assistant en sciences marines et environnementales, et génie civil et environnemental, travaille au Marine Science Center sur le campus de Northeastern à Nahant. Crédit :Adam Glanzman/Université Northeastern
Ce carbone issu du plastique apparaît dans toutes sortes d'écosystèmes à travers le monde, mais certaines des accumulations les plus importantes se produisent dans les eaux de surface des tourbillons océaniques subtropicaux, où les courants océaniques cyclent de telle manière que les matériaux flottants s'accumulent dans une sorte de patch.
Et ces zones de l'océan sont naturellement faibles en carbone, dit Stubbins. Donc, si les plastiques qui s'y retrouvent se dissolvent et libèrent leur carbone dans cet écosystème, cela pourrait considérablement modifier la chimie là-bas.
Il est possible que cela modifie également le climat, il ajoute. C'est parce qu'une fine couche à la surface des océans du monde joue un rôle important dans l'échange de matière entre l'océan et l'atmosphère. Les aérosols et les gaz traces impliqués dans cet échange peuvent « modifier la chimie de l'atmosphère, qui peut changer le climat, " dit-il. " Donc, s'il y a cette forte concentration de plastiques dans cette couche particulière à la surface même de la mer, alors cela pourrait avoir des ramifications pour la basse atmosphère."
Pour les scientifiques qui tentent de comprendre le cycle naturel du carbone et le changement climatique, la présence de tant de carbone d'origine plastique pourrait fausser leurs calculs, dit Stubbins. "Nous pensons que nous ne mesurons que les matières organiques naturelles, et donc si nous mesurons les plastiques en même temps, alors cela fausse nos données. Nous devons donc être conscients qu'il peut y avoir des plastiques dans nos échantillons, en particulier dans ces systèmes.
Il y a encore beaucoup à apprendre sur la façon dont les plastiques influencent les systèmes naturels de la Terre, dit Samuel Muñoz, professeur assistant en sciences marines et environnementales, et génie civil et environnemental à Northeastern. Une question qui l'intrigue particulièrement est de savoir comment le flux de sédiments change dans le monde avec des morceaux de plastique mélangés.
"Nous avons passé plus d'un siècle à essayer de comprendre comment les sédiments se déplacent dans l'environnement, " dit-il. " Et maintenant il y a tout cet autre matériel qui est, à certains endroits, assez important. Mais les mécanismes par lesquels il se déplace vont être différents. Parfois, il flotte au lieu de couler. Parfois, il peut devenir plus facilement en suspension dans l'air. Parfois, il ne se dépose pas dans une colonne d'eau aussi facilement que les sédiments. »
"Oui, les plastiques sont partout, mais il y a beaucoup de choses que nous ne savons pas à leur sujet, " dit Muñoz. "Je vois cet article comme presque un appel aux armes aux scientifiques" pour comprendre les innombrables façons dont ce matériau modifie les systèmes de la Terre.
