1/ Préambule : les problèmes posés par les plastiques de toute petite taille
Les mésoplastiques et microplastiques sont des déchets de petite taille, allant de 0,5 à 2,5cm pour les mésoplastiques et de 0,1 à 0,5 cm pour les microplastiques. Les microplastiques sont innombrables. Rien qu’en Méditerranée, on estime qu’il y en aurait 250 milliards (BeyondPlasticMed), avec des ratios microplastiques/zooplancton allant de 1 pour 10 à 1 pour 1 selon les régions !
Les particules plastiques ont de nombreux impacts sur l’environnement :
- Les microplastiques sont des vecteurs de polluants et de microorganismes. Tout un écosystème se fixe sur le microplastique et dérive avec lui au gré des courants. On parle de « plastisphère ».
- De taille similaire aux petits organismes planctoniques, les microplastiques sont ingérés par le zooplancton et s’accumule ainsi dans la chaine alimentaire. La question se pose sur l’impact des polluants (phtalates, pesticides, hydrocarbures) et additifs qu’ils relarguent ou transportent, lorsque ceux-ci se retrouvent dans un organisme…
2/ Les premiers résultats de Plastique à la loupe (sur la période 2022-2023)
Pour permettre aux chercheurs d’en savoir plus sur cette pollution, les élèves participant à Plastique à la Loupe ont fait des prélèvements sur la surface des plages et berges de France métropolitaine. En tout, ce sont 203 sites pour lesquels la pollution aux méso et microplastiques a été étudiée en 2022-2023. Voici quelques-uns des premiers résultats obtenus…
Les quantités observées
10 748
nombre total de microplastiques collectés
5 938
nombre total de mésoplastiques collectés
C’est sur le littoral que l’on trouve la plus grosse concentration de méso-microplastiques en surface. En effet, les berges ont en valeur médiane1, 933 particules/100m, tandis que sur le littoral, c’est près de 3 fois plus avec 2 800 particules/100m !
1 La médiane correspond à la valeur « x » qui partage en deux la série de données. Il y a autant de valeurs inférieures à la médiane « x » que de valeurs supérieures.
Points de vigilance
La carte montre pour chaque site la quantité de déchets collectée au temps t du prélèvement, constituant ainsi une photographie en « instantané » de la pollution du site. Pour chaque site, les résultats obtenus sont dépendants des événements précédant le prélèvement (conditions météorologiques, regroupement de population, évènement de nettoyage…).
Au-delà du paramètre temporel, la configuration spatiale de chaque site influe aussi sur l’accumulation ou non de déchets sur la plage ou la berge (berge convexe/concave, pente, exposition au vent, courant…).
Ainsi, lorsque l’on veut comparer des sites entre eux, il est important de garder à l’esprit que les différences remarquées ne sont pas seulement dues au degré de pollution d’une région, mais surtout aux paramètres temporels et à la configuration spatiale du site.
La composition chimique des microplastiques prélevés en surface
Des échantillons de petite taille (comprise entre 1 et 5mm) suspectés d’être des microplastiques ont été prélevés en surface ou dans les premiers centimètres de sable sur les sites étudiés par les élèves. Ils ont été insérés sur une microplaque de 96 puits puis envoyés aux chercheurs pour faire l’objet d’une analyse chimique.
Un exemple de microplaque 96 puits contenant des échantillons collectés en surface sur une berge de la Seine.
Pour identifier la composition chimique de chaque échantillon, les chercheurs ont utilisé un spectromètre à transformée de Fourier (FTIR). Cet instrument permet d’identifier la nature chimique de l’échantillon, en émettant un graphique que l’on appelle un « spectre ».
La forme du spectre obtenue présente des pics caractéristiques des constituants de l’échantillon et représente la signature de l’échantillon. Cette signature est comparée à des spectres de polymères connus, dits de « référence », et permet ainsi d’identifier la nature de l’échantillon analysé (voir l’image ci-dessous).
Spectre FTIR d’une particule de polyéthylène (PE) connue (en bleu) et d’un échantillon inconnu prélevé par les élèves (en rouge). La présence de pics caractéristiques du polyéthylène (PE) sur le spectre de l’échantillon inconnu indique qu’il est composé de polyéthylène.
Les graphiques ci-dessous présentent les résultats de cette analyse chimique pour le littoral (à gauche) et pour les berges (à droite).
Les échantillons sont classés en différentes catégories de polymères : polypropylène (PP), polyéthylène (PE), polyéthylène téréphtalate (PET)… et les résultats sont exprimés en % sur l’ensemble des échantillons collectés. Par exemple : sur le littoral 55% dans la couleur orange signifie que 52% des échantillons collectés sont du polyéthylène.
Composition chimique des échantillons collectés en % sur l’ensemble des échantillons collectés en surface sur le littoral (à gauche) et sur les berges (à droite).
Résultats sur le littoral :
Parmi les 82 sites étudiés, seuls 9 ne présentaient pas de méso-microplastiques.
La majorité des échantillons prélevés (55%) sont du polyéthylène (PE), une famille de polymère qui regroupe des objets tels que les emballages de produits ménagers ou encore les films plastiques.
Les échantillons prélevés sont composés à 16% de polystyrènes (PS). Le polystyrène (PS) est un matériau utilisé dans beaucoup d’applications, telles que le transport, la construction ou les emballages (pot de yaourt, gobelet, barquette…).
Le polypropylène (PP) est un polymère souvent utilisé pour des pièces automobiles, des ordinateurs… Sur les sites littoraux, il compose 10% des échantillons prélevés en surface.
Les trois familles de polymère les plus retrouvées sur le littoral sont donc le polyéthylène (PE), le polystyrène (PS) et le polypropylène (PP).
Résultats sur les berges :
Parmi les 121 sites étudiés, seuls 26 sites ne présentaient pas de méso-microplastiques.
Les trois familles de polymère les plus retrouvées sur les berges sont les même que celles sur le littoral. Les échantillons sont composés en majorité de polyéthylène (32%), de polypropylène (18%) et de polystyrène (17%).
Enfin, une partie non négligeable des échantillons s’avère ne pas être du polymère (10%) mais plutôt des fragments organiques (morceau de bois, graines…).
Conclusion :
Les données obtenues, d’une part sur les berges et d’autre part sur le littoral, suggèrent que les sites étudiés sont contaminés par les mêmes types de polymères. Le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), et le polystyrène (PS) sont majoritaires. Ce sont des polymères souvent utilisés pour fabriquer les plastiques à usage unique et les plastiques d’emballage. Ce résultat questionne nos pratiques quotidiennes en tant que consommateur.
3/ Pour aller plus loin
- Retrouvez toutes nos ressources pédagogiques sur la pollution microplastique