(Phys.org) — Une équipe de l'Université Duke a découvert que des nanoparticules appelées nanotubes de carbone à paroi unique s'accumulent rapidement dans les sédiments du fond d'un milieu humide expérimental, une action qui, selon eux, pourrait endommager indirectement la chaîne alimentaire aquatique.

Les résultats indiquent peu de risques pour les humains d'ingérer les particules dans l'eau potable, disent des scientifiques du Duke's Center for the Environmental Implications of Nanotechnology (CEINT). Mais les chercheurs préviennent que, sur la base de leurs recherches antérieures, la tendance des nanotubes à s'accumuler dans les sédiments pourrait indirectement endommager la chaîne alimentaire aquatique à long terme si les nanoparticules fournissent des « chevaux de Troie » sur le dos d'autres molécules nocives.

Les résultats sont publiés en ligne dans la revue Sciences de l'environnement :nano .

Les nanotubes de carbone sont de plus en plus courants en raison de leur utilité dans les dispositifs nanoélectriques, matériaux composites et biomédecine.

L'étude de Duke a été réalisée à l'aide de réplications à petite échelle d'un milieu humide, appelés « mésocosmes, " qui incluent le sol, sédiments, microbe, insectes, plantes et poissons. Ces écosystèmes-en-boîte sont « semi-fermés, " ce qui signifie qu'ils reçoivent de l'air frais et de l'eau de pluie mais ne s'écoulent pas dans leur environnement. Bien qu'ils ne soient pas des représentations parfaites d'un environnement naturel, les mésocosmes offrent un compromis raisonnable entre le laboratoire et le monde réel.

« Les mésocosmes des zones humides que nous avons utilisés sont une approximation beaucoup plus proche des processus naturels en constante évolution dans l'environnement, " a déclaré Lee Ferguson, professeur agrégé de génie civil et environnemental à Duke. "Bien qu'il soit impossible de savoir si nos résultats sont parfaitement exacts pour les écosystèmes naturels, il est clair que les processus que nous avons vus devraient être pris en compte par les régulateurs et les fabricants."

Ferguson et ses collègues ont dosé les mésocosmes avec des nanotubes de carbone monoparoi et mesuré leurs concentrations dans l'eau, le sol et les organismes vivants au cours d'une année. Ils ont découvert que la grande majorité des nanoparticules s'accumulaient rapidement dans les sédiments au fond du « bassin ». Cependant, ils n'ont trouvé aucun signe d'accumulation de nanoparticules dans les plantes, insectes ou poissons vivant dans les mésocosmes.

Bien que ce soit une bonne nouvelle pour les humains ou d'autres animaux qui boivent de l'eau après un déversement potentiel ou un autre événement de contamination, l'accumulation dans les sédiments pose des problèmes à la fois aux organismes vivant dans les sédiments et aux animaux qui les mangent. Des recherches antérieures ont montré que les nanotubes de carbone mettent beaucoup de temps à se dégrader par des processus naturels, voire pas du tout, et que tout produit chimique qui s'y lie ne peut pas non plus être facilement dégradé.

"Ces nanoparticules sont vraiment douées pour s'accrocher à d'autres molécules, y compris de nombreux contaminants organiques connus, " a déclaré Ferguson. " Couplé à leur accumulation rapide dans les sédiments, cela peut permettre aux produits chimiques problématiques de s'attarder au lieu de se dégrader. Le paquet de nanoparticules-polluants pourrait alors être mangé par des organismes vivant dans les sédiments dans une sorte d'effet « cheval de Troie », permettant aux contaminants adsorbés de s'accumuler dans la chaîne alimentaire.

"La grande question est de savoir si ces polluants peuvent être extraits des nanotubes de carbone par le système digestif de ces animaux après avoir été ingérés, " continua Ferguson. " C'est une question à laquelle nous travaillons pour répondre maintenant. "