Les estimations de la quantité de plastique entrant dans les océans à partir des rivières varient entre 0,057 million et 2,75 millions de tonnes par an, soit 10 à 250 chargements de camions poubelles par jour.

La pollution plastique peut avoir des effets dévastateurs sur les écosystèmes fluviaux et sur les invertébrés, poissons et mammifères qui y vivent. Il est donc vital d'améliorer ces estimations du plastique.

C'est pourquoi nous avons mené des recherches analysant le comportement des différents déchets dans nos cours d'eau. Nous et nos collègues avons suivi le mouvement de plus de 8 000 objets en plastique dans de grandes rivières de laboratoire, ce qui permet de recréer le comportement de rivières réelles dans des conditions parfaitement contrôlées.

Imaginez le voyage d’une tasse à café en plastique emportée par le vent ou la pluie dans une rivière voisine. La coupe se dépose-t-elle sur le lit de la rivière ? Est-ce qu’il se brise et se fragmente en minuscules particules microplastiques ? Ou la tasse rebondit-elle le long du lit de la rivière, transportée par le courant ? Peut-être que la tasse est suspendue dans la colonne d'eau ou flotte à la surface où elle peut être transportée sur de grandes distances, voire jusqu'à l'océan.

Le nombre de chemins différents qu’un morceau de plastique peut emprunter dans les cours d’eau est diversifié et complexe. Comprendre le comportement de la pollution plastique dans les rivières peut aider à surmonter cette complexité. Cela pourrait fournir des estimations plus précises de la pollution plastique dans nos ruisseaux, rivières et systèmes d'eau douce.

Si nous savons où se trouve la majorité de la pollution plastique des rivières, nous pouvons concevoir des méthodes ciblées pour les compter avec précision et les nettoyer.

Rebondir et sauter

Notre rivière de laboratoire est un long réservoir intérieur en verre avec un débit d'eau contrôlé, qui reflète les conditions réelles de la rivière. Une variété d'objets, allant du plastique aux sédiments, peuvent être lâchés dans ces fausses rivières pour étudier et mesurer leur mouvement dans de vraies rivières.

La première expérience que nous avons menée consistait à suivre le mouvement de minuscules particules microplastiques sphériques rebondissant et sautillant le long d'un lit de rivière artificiel.

Nous avons enregistré plus de 11 000 rebonds de microplastiques différents, au millimètre près. Le suivi de ces mouvements nous a permis de caractériser le comportement des microplastiques dans diverses conditions. Nous avons constaté que les particules microplastiques sphériques se comportent de la même manière que les sédiments naturels comme le sable et les graviers.

C’est une bonne nouvelle car de nombreuses recherches ont déjà été développées au cours du siècle dernier pour décrire le déplacement des petites particules de sédiments dans les rivières. Ces connaissances peuvent être transférées pour mieux prédire le mouvement des microplastiques dans les rivières.

Nos deuxième et troisième expériences se sont concentrées sur le suivi du mouvement des déchets courants coulants et flottants, tels que des tasses, des films et des masques. Nous avons constaté que les objets en plastique se déplacent de différentes manières dans les rivières, en fonction de leur forme, de leur taille et de leur densité.

Nous avons découvert que les déchets coulants et flottants peuvent être capturés à la surface de l'eau comme des mouches dans une toile d'araignée. Une fois que les plastiques sont capturés par cette tension superficielle, ils ne peuvent pas s’échapper facilement. Cela provoque une accumulation de plastique voyageant à la surface de la rivière.

Les plastiques qui voyagent en surface sont faciles à observer et à compter dans les rivières. Mais lorsque le débit de la rivière augmente, les plastiques peuvent plonger sous la surface de l'eau, ce qui les rend plus difficiles à compter et à surveiller.

Les données que nous avons collectées ont été utilisées pour adapter les équations précédemment développées pour les sédiments, afin de prédire la quantité totale de plastique qui voyage dans les rivières. Les équations pourraient améliorer la surveillance de la pollution plastique. Les données nous fournissent également une meilleure description de la manière dont le plastique est transporté dans les rivières.

La résolution de la crise du plastique ne fait que commencer. Mais nos expériences nous rapprochent d'une image plus réaliste de la pollution plastique dans les rivières, ainsi que des domaines sur lesquels concentrer les efforts de nettoyage.