Des nanoparticules telles que les nanotubes de carbone (CNT), que l'on retrouve dans un nombre toujours croissant de produits, se retrouvent de plus en plus fréquemment dans notre environnement. Si et comment ils affectent les écosystèmes aquatiques sont des questions qui restent sans réponse. Une étude de l'Empa montre que si les NTC n'ont pas d'effets toxiques sur les algues vertes, ils inhibent leur croissance en privant la plante de lumière et d'espace.

Les nanotubes de carbone (CNT) sont jusqu'à 100, 000 fois plus fin qu'un cheveu humain et aussi léger que du plastique. Malgré cela, ils ont une résistance à la traction plus élevée que l'acier, sont plus durs que le diamant et conduisent mieux l'électricité que le cuivre. Ces propriétés font des NTC une matière première à l'avenir très prometteur. Partout dans le monde, des applications possibles sont étudiées, y compris l'utilisation dans les cellules solaires, plastiques, piles, la technologie médicale et la purification de l'eau potable.

Avec l'augmentation de la production industrielle de NTC atteignant désormais le niveau de plusieurs centaines de tonnes par an, la quantité de ces particules qui pourraient être rejetées dans l'environnement a également augmenté. Certaines études ont soulevé la possibilité que les NTC logés dans les poumons puissent provoquer des effets sur la santé similaires à ceux des fibres d'amiante. Une équipe interdisciplinaire de scientifiques de l'Empa et de la station de recherche Agroscope Reckenholz-Taenikon (ART) a maintenant commencé à étudier les principes fondamentaux du comportement des NTC lorsqu'ils se déposent dans les cours d'eau et les lacs.

Les algues restent en bonne santé mais poussent plus lentement

Au cours du projet, qui est financé par le Fonds national suisse, les chercheurs ont développé une méthode chimique standard afin de mesurer la croissance et l'activité photosynthétique des algues vertes exposées aux NTC. Ils ont découvert que même en présence de fortes concentrations de NTC, les algues conservent des niveaux normaux de photosynthèse, bien que les taux de croissance soient réduits. A noter également que lorsque les NTC sont ajoutés à la suspension d'algues, sa couleur s'assombrit et les algues forment des grumeaux avec les nanotubes. Malgré cela, rien ne prouve que les nanotubes soient absorbés par les plantes.

Les enquêteurs sont arrivés à la conclusion, donc, que les algues croissent plus lentement car elles collent entre elles du fait de la présence de NTC et reçoivent donc moins de lumière. Pour le prouver, ils ont développé deux autres tests qui leur ont permis de mesurer quantitativement les effets d'ombrage et d'agglomération des nanotubes sur les algues. Les résultats montrent que la croissance plus lente des organismes est en fait principalement due à ces deux facteurs. La conclusion est donc que les NTC ne sont pas directement toxiques pour les algues vertes, comme les études antérieures l'ont indiqué. En présence de NTC, les algues ne bénéficient tout simplement pas de conditions de croissance idéales car, comme les plantes terrestres, ils ont besoin de suffisamment d'espace et de lumière pour le faire. Les effets d'agglutination et d'ombrage qui ont été observés ne se manifestent qu'à des concentrations élevées de NTC de plus d'un milligramme par litre, toutefois. Ces niveaux de concentrations de nanotubes de carbone sont actuellement peu susceptibles d'être atteints dans l'environnement.