Un nouveau modèle de suivi du mouvement vertical des particules microplastiques recouvertes d'algues offre un espoir dans la lutte contre les déchets plastiques dans nos océans.

La recherche dirigée par le Dr Hannah Kreczak de l'Université de Newcastle est la première à identifier les processus qui sous-tendent les trajectoires des microplastiques sous la surface de l'océan. Publication de leurs découvertes dans la revue Limnologie et Océanographie les auteurs ont analysé comment l'encrassement biologique, c'est-à-dire l'accumulation d'algues à la surface des microplastiques, impacte le mouvement vertical des particules flottantes.

Les chercheurs ont découvert que les propriétés des particules sont le facteur le plus important pour déterminer la période et les caractéristiques du mouvement vertical répétitif sous la surface, tandis que la dynamique des populations d'algues détermine la profondeur maximale atteinte.

Leurs résultats montrent également que les plus petites particules sont extrêmement sensibles à la fixation et à la croissance des cellules des algues, suggérant qu'ils sont toujours immergés à des profondeurs entourant la base de la zone euphotique, la couche la plus proche de la surface qui reçoit suffisamment de lumière pour supporter la photosynthèse, ou pourraient être piégés dans de grandes colonies d'algues.

En général, les résultats suggèrent qu'une concentration plus élevée de microplastique encrassé devrait être trouvée sous la surface, près de la profondeur de la zone euphotique plutôt qu'à la surface de l'océan.

Microplastiques manquants

Les microplastiques (fragments d'un diamètre inférieur à 5 mm) représentent 90 % des débris de plastique trouvés à la surface de l'océan et la quantité de plastique entrant dans notre océan est nettement plus importante que les estimations de plastique flottant à la surface de l'océan. Cependant, on ne sait pas exactement ce qu'il advient de ces particules une fois qu'elles pénètrent dans l'océan, et 99% des microplastiques dans nos océans sont considérés comme manquants.

Ce nouveau modèle a le potentiel de comprendre la répartition des plastiques encrassés dans l'océan et donc l'impact écologique, en particulier dans les zones à forte concentration.

Dr Kreczak, Boursier du prix doctoral EPSRC à l'École de mathématiques de l'Université de Newcastle, Statistiques et Physique, a déclaré:"La modélisation mathématique a été extrêmement bénéfique pour identifier les points chauds de la pollution plastique marine à la surface des océans. J'espère que cette recherche pourra être une étape constructive pour comprendre l'impact de la pollution plastique sous la surface et contribuer à l'effort vers une plus océan durable."

Co-auteur Dr Andrew Baggaley, Maître de Conférences en Mathématiques Appliquées à l'Ecole de Mathématiques, Statistiques et Physique, a ajouté : « Il s'agit d'une première étape passionnante dans notre projet de développement d'un cadre de modélisation complet pour comprendre le transport des particules microplastiques et leur distribution dans les océans ».

Les futures recherches de l'équipe se concentreront sur le mouvement des fluides dans la couche de mélange océanique, pour permettre une évaluation encore plus complète des distributions verticales des microplastiques dans l'océan.