Les chercheurs de Queen's ont découvert que les nanoparticules, qui sont maintenant présents dans tout, des chaussettes à la vinaigrette et à la crème solaire, peuvent avoir des effets irrémédiablement dommageables sur les systèmes pédologiques et l'environnement.

« Des millions de tonnes de nanoparticules sont désormais fabriquées chaque année, y compris les nanoparticules d'argent qui sont populaires comme agents antibactériens, " dit Virginie Walker, professeur au Département de biologie. "Nous avons commencé à nous demander quel pourrait être l'impact de toutes ces nanoparticules sur l'environnement, en particulier sur le sol."

L'équipe a acquis un échantillon de sol de l'Arctique dans le cadre de sa participation à l'initiative de l'Année polaire internationale. Le sol provenait d'un site éloigné de l'Arctique, car ils estimaient que ce sol avait le plus de chances d'être non contaminé par des nanoparticules.

"Nous n'avions pas pensé que nous verrions beaucoup d'impact, mais au lieu de cela, nos résultats indiquent que les nanoparticules d'argent peuvent être classées comme hautement toxiques pour les communautés microbiennes. C'est particulièrement préoccupant si l'on considère la vulnérabilité de l'écosystème arctique."

Le Dr Walker a ajouté que bien que le progrès technologique soit important, le monde a une histoire d'accueil des innovations avant de réfléchir à leur impact sur l'environnement. De tels exemples incluent la découverte de l'insecticide DDT, l'utilisation du médicament thalidomide pendant la grossesse et l'utilisation généralisée d'engrais synthétiques.

Les chercheurs ont d'abord examiné les communautés microbiennes indigènes vivant dans les échantillons de sol non contaminés avant d'ajouter trois types différents de nanoparticules, y compris l'argent. Les échantillons de sol ont ensuite été laissés pendant six mois pour voir comment l'ajout des nanoparticules affectait les communautés microbiennes. Ce que les chercheurs ont découvert était à la fois remarquable et préoccupant.

L'analyse originale du sol non contaminé avait identifié un microbe bénéfique qui aide à fixer l'azote aux plantes. Comme les plantes sont incapables de fixer elles-mêmes l'azote et que la fixation de l'azote est essentielle à la nutrition des plantes, la présence de ces microbes particuliers dans le sol est vitale pour la croissance des plantes. L'analyse de l'échantillon de sol six mois après l'ajout des nanoparticules d'argent a montré des quantités négligeables des importantes espèces fixatrices d'azote restantes et des expériences en laboratoire ont montré qu'elles étaient plus d'un million de fois sensibles aux nanoparticules d'argent que les autres espèces.

Ces découvertes pionnières des chercheurs de Queen's Niraj Kumar et Virginia Walker et Vishal Shah du Dowling College ont été publiées aujourd'hui dans le Journal des Matériaux Dangereux , la revue la mieux classée en génie civil.