De minuscules particules de plastique dans l'environnement: Les nanoplastiques

Dübendorf, St. Gallen und Thun, 04.05.2021 - Les images ne laissent personne indifférent : d'énormes tourbillons de déchets plastiques dans les océans du monde entier avec des conséquences parfois dévastatrices pour leurs habitants - l'héritage de notre mode de vie moderne. Les processus d'altération et de dégradation produisent d'innombrables particules minuscules qui peuvent désormais être détectées dans pratiquement tous les écosystèmes. Mais quel est le degré de dangerosité des plus petits d'entre elles, appelées nanoplastiques ? S'agit-il d'une bombe à retardement, comme le suggèrent de nombreux rapports médiatiques alarmants ? Dans le dernier numéro de la revue scientifique Nature Nanotechnology, une équipe de l'Empa et de l'ETH Zurich examine l'état des (mé)connaissances actuelles et montre comment ces questions d'une importance capitale peuvent être abordées.

Partout où les scientifiques cherchent, ils trouvent ce qu'ils cherchent : Que ce soit dans les lacs de montagne isolés, dans la glace de mer de l'Arctique, dans les sols des grands fonds marins ou dans les échantillons d'air, et même dans les poissons comestibles - des milliers et des milliers de particules de plastique microscopiques de l'ordre du micro au millimètre. Ces microplastiques sont même désormais considérés comme l'une des caractéristiques déterminantes de l'Anthropocène, l'âge de la Terre façonné par l'homme moderne.

Les microplastiques sont formés par la météorisation et les processus de dégradation physico-chimique ou biologique à partir de produits plastiques macroscopiques, tels que les tonnes de déchets plastiques dans les océans. Il est peu probable que ces processus de décomposition s'arrêtent à l'échelle du micromètre. On s'inquiète donc de plus en plus, partout, des effets négatifs que les nanoplastiques pourraient avoir sur divers écosystèmes. "De nombreux articles de presse, parfois très émouvants, laissent entendre que nous sommes confrontés à un énorme problème", déclare Bernd Nowack, chercheur à l'Empa, qui étudie depuis longtemps les flux de matière de micro- et nanoparticules synthétiques, provenant par exemple des textiles ou de l'abrasion des pneus, dans l'environnement. Toutefois, Bernd Nowack avance que cette affirmation peut difficilement être vérifiée scientifiquement à l'heure actuelle : "Nous ne savons même pas quelle quantité de nanoplastiques est présente en premier lieu."

D'énormes lacunes de connaissances ...

Cela est principalement dû au fait qu'il est extrêmement difficile d'identifier sereinement les nanoparticules artificielles de plastique dans des échantillons environnementaux contenant des milliers et des milliers de particules (naturelles) de taille similaire. Selon Denise Mitrano de l'ETH Zurich, il faut d'abord développer des méthodes d'analyse appropriées. Il s'agirait ensuite de comprendre exactement le risque que ces minuscules particules de plastique - dont la composition chimique diffère parfois considérablement - représentent pour l'homme et l'environnement, en d'autres termes : leur degré de dangerosité. Selon Bernd Nowack, "nous ne pouvons donc pas dire à juste titre que nous avons un problème ici, mais nous ne pouvons pas non plus affirmer que ce n'en est pas un".

En effet, plus les particules sont petites, plus elles ont de chances d'atteindre les organes et les tissus qui sont inaccessibles aux particules plus grosses. La barrière hémato-encéphalique ou le placenta, par exemple, maintient les particules et les macromolécules hors de la circulation sanguine jusqu'à une certaine taille - ou plutôt une certaine "petitesse" - protégeant ainsi les tissus et les organes "sous-jacents", c'est-à-dire respectivement le cerveau et le fœtus, de substances potentiellement dangereuses telles que les virus et les bactéries. "Même si nous ingérons des microplastiques, par exemple par le biais de notre alimentation, ils ne pénètrent vraisemblablement pas dans notre sang ou notre cerveau, mais sont simplement excrétés à nouveau", explique Peter Wick, chef du laboratoire Interactions particules-biologie de l'Empa, qui étudie l'influence des nanoparticules sur les systèmes biologiques. "Avec les nanoplastiques, nous ne pouvons pas être aussi sûrs."

... et un grand besoin de recherche

Denise Mitrano, Peter Wick et Bernd Nowack concluent qu'en raison des énormes lacunes de connaissances en ce qui concerne les nanoplastiques, ces derniers doivent absolument faire l'objet de recherches supplémentaires. Mais de la manière la plus systématique et la plus large possible - et en gardant la tête froide. Après tout, les polluants émergents ne se révèlent pas toujours aussi dangereux que prévu. "Notre société adopte initialement une attitude de risque zéro à l'égard de beaucoup de choses nouvelles et inconnues", explique Peter Wick. Et c'est compréhensible, dit-il, surtout dans le cas des nanoplastiques, car "qui veut du plastique dans sa nourriture ?".

La solution à ce problème est toutefois aussi simple (du moins en théorie) que complexe. D'une part, une grande partie des particules de nanoplastiques sont produites par la dégradation des macro- et microplastiques. Moins de plastique dans l'environnement réduit donc la quantité de nanoplastiques, et c'est là que chaque individu peut contribuer à arrêter de polluer l'environnement avec des déchets plastiques. D'autre part, les nanoplastiques peuvent également être produits directement pendant l'utilisation des produits en plastique - par exemple par abrasion - sans que l'utilisateur ne puisse rien y faire. Après tout, il n'est pas possible de se passer complètement de plastique. "Les différents polymères ont tout simplement trop de propriétés positives pour cela", déclare Bernd Nowack.

Littérature

DM Mitrano, P Wick & B Nowack; Placing nanoplastics in the context of global plastic pollution. Nature Nanotechnology (2021). https://doi.org/10.1038/s41565-021-00888-2

Adresse pour l'envoi de questions

Prof. Dr. Bernd Nowack
Technology and Society, Empa
Tél. +41 58 765 7692
Bernd.Nowack@empa.ch

Dr. Peter Wick
Particles-Biology Interactions, Empa
Tél. +41 58 765 7684
Peter.Wick@empa.ch

Prof. Dr. Denise Mitrano
Environmental Chemistry of Anthropogenic Materials, ETH Zürich
Tél. +41 44 633 60 09
Denise.Mitrano@usys.ethz.ch