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Vous savez probablement que 80 % des déchets en mer sont des plastiques, mais ce que vous ignorez peut-être, c'est que 90 % d'entre eux sont des microplastiques. Ces fragments invisibles contaminent chaque recoin des océans et représentent une menace mortelle pour la vie marine. En réalité, environ 267 espèces marines dans le monde sont touchées par l'ingestion de déchets marins. Dans cet article, vous découvrirez ce que sont les microplastiques et nanoplastiques, comment la pollution microplastique se propage, et surtout comment éviter les microplastiques au quotidien pour protéger nos océans.
Quels sont les microplastiques et les nanoplastiques ?
Définition et tailles des particules plastiques
Les microplastiques désignent des particules de matière plastique dont la taille est inférieure à 5 millimètres [1]. Pour vous donner une idée concrète, cette dimension correspond à celle d'un grain de riz rond [2]. Ces fragments comprennent différents types de polymères, tels que le polyéthylène, le polypropylène ou encore le polychlorure de vinyle, avec une taille comprise entre 1 micromètre et 5 millimètres [1].
Les nanoplastiques constituent une catégorie encore plus préoccupante. Leur diamètre est inférieur à 1 micromètre [2], soit la taille d'une bactérie, environ 10 fois plus petite que le diamètre d'un cheveu [2]. Cette dimension microscopique leur permet de franchir plus facilement les membranes biologiques et d'être assimilés par les organismes marins [1]. La pollution par les microplastiques touche désormais tous les compartiments de l'environnement, mais les sols constituent le principal réservoir de plastique [1].
Les microplastiques primaires et secondaires
La distinction entre microplastiques primaires et secondaires repose sur leur origine. Les microplastiques primaires arrivent dans l'environnement directement sous forme de microplastiques [2]. Vous les retrouvez dans les fibres textiles libérées lors du lavage en machine à laver, les granulés plastiques industriels, les microbilles de produits cosmétiques, les fibres de filets de pêche ou les fragments de pneumatiques [2].
Parmi les principales sources d'émission de ces microplastiques primaires, on compte l'abrasion des peintures de navires, des pneus, les fuites de granulés plastiques industriels, les microfibres textiles et l'usure des géotextiles [1]. Ces particules sont ajoutées intentionnellement à certains produits pour leurs propriétés spécifiques, notamment leurs propriétés exfoliantes dans l'industrie cosmétique [3].
Les microplastiques secondaires proviennent de la fragmentation de déchets plastiques plus gros, appelés macroplastiques [1]. Ils représentent la catégorie la plus répandue [2]. En effet, la moitié de ces microplastiques secondaires provient des emballages alimentaires, en grande majorité à usage unique, avec une durée d'utilisation très courte [2].
Comment se forme la fragmentation du plastique
La transformation des macroplastiques en microplastiques résulte de nombreuses agressions subies tout au long de leur parcours dans l'environnement. Le vent, le rayonnement ultraviolet, l'oxygène et la température altèrent progressivement ces déchets et les fragmentent en particules plus fines [2].
En mer, les plastiques flottants ou en suspension près de la surface subissent une dégradation photochimique activée par les rayons ultraviolets [1]. Le mouvement des vagues et les oxydants accélèrent ce processus. Le polyéthylène, le polypropylène, le polystyrène et le polytéréphtalate d'éthylène libèrent rapidement diverses molécules organiques dans l'eau après quelques jours seulement à la lumière UV [1].
Un taux de fragmentation en mer équivalent à 20 % de celui observé sur les plages correspond aux données recueillies par les chercheurs [4]. Les simulations montrent qu'un microplastique de 5 millimètres pourrait atteindre une taille inférieure à 0,3 millimètres en seulement 1,1 à 2,6 années [4]. La durée de vie totale des microplastiques flottants, avant leur disparition de la surface par fragmentation ou sédimentation, serait comprise entre 4,7 et 12,2 ans [4]. Un seul sac en plastique pourrait, théoriquement, se décomposer en un million de milliards de nanoplastiques [1].
Les sources et origines de la pollution microplastique
Les déchets domestiques et produits du quotidien
La pollution par les microplastiques trouve son origine principalement sur Terre. Environ 80 % des déchets en mer proviennent de la terre [5][5]. Parmi les sources quotidiennes, l'abrasion des pneus constitue une contribution majeure, avec environ 4 kg de particules libérées par pneu sur sa durée de vie [1]. Chaque fois que vous conduisez, l'usure des pneus génère environ 1 g de caoutchouc par 10 km parcourus [5].
Vos vêtements synthétiques contribuent également à cette contamination. Les lessives provoqueraient le déversement d'environ 500 000 tonnes de microfibres de plastique dans les océans chaque année [1]. Lors du lavage, les pertes sont de l'ordre de 0,5 g par kilo de textile lavé [5]. Les cosmétiques contenant des microbilles exfoliantes, les détergents contenant des agents de lavage et les poussières urbaines issues de l'abrasion d'objets ou d'infrastructures alimentent également cette pollution [5].
Les activités industrielles et côtières
Le secteur de la pêche constitue un important vecteur de dépôt de plastiques dans les océans avec les engins de pêche et notamment les filets [1]. Par ailleurs, le tourisme accroît la quantité de déchets plastiques évacués dans les océans, représentant 40 % de la pollution plastique en mer Méditerranée [6]. Le secteur de la distribution représente environ 40 % des plastiques produits, principalement par les emballages alimentaires et de boissons [6].
L'agriculture utilise massivement le plastique sous forme de tuyaux d'irrigation, de pastilles fertilisantes et de conteneurs, dont une grande partie finit au fond des océans [6]. Les émissions de microplastiques provenant des géotextiles en PET sont estimées entre 58 et 158 kilotonnes [7].
Le rôle des cours d'eau et des océans
Les cours d'eau et les réseaux d'eaux usées constituent un important vecteur de déchets vers le milieu marin [5]. Selon les estimations, entre 1,15 et 2,41 millions de tonnes de déchets plastiques sont acheminés chaque année par les rivières dans l'océan [6]. Les fleuves constituent le principal vecteur d'acheminement, avec 8 à 12 millions de tonnes de débris plastiques déversées annuellement [8].
Tous les fleuves européens étudiés sont pollués par les microplastiques [5]. Le Rhône, par exemple, achemine chaque année 22 tonnes de microplastiques en Méditerranée [1]. En réalité, on estime qu'au moins 60 % du plastique flottant dans l'océan est exporté depuis les eaux côtières jusqu'au grand large [6].
Les zones les plus contaminées dans le monde
La Méditerranée est la mer européenne la plus polluée par les déchets avec, en France, des densités atteignant des valeurs moyennes de 240 déchets par km² [5]. La concentration de microplastiques y est quatre fois plus élevée que sur le continent de plastique du Pacifique Nord [5][9]. À l'échelle du littoral métropolitain, 87 % des déchets sont des plastiques [5]. La concentration atteint 1,25 million de fragments par km² en Méditerranée [9]. Sur l'île de Moorea en Polynésie Française, 21 % des 133 poissons étudiés avaient ingéré des microplastiques [5].
Comment les microplastiques contaminent la faune marine
L'ingestion par confusion alimentaire
Dans les océans, les plastiques se couvrent rapidement d'un biofilm, une colonisation bactérienne et d'algues, qui dégage une odeur particulière [10]. Cette odeur amène les organismes marins à confondre les microplastiques avec de la nourriture [10]. Les animaux sauvages ingèrent ces particules soit intentionnellement par confusion avec leurs proies, soit accidentellement lors de l'alimentation [2].
Les microplastiques présentent des caractéristiques trompeuses pour la faune marine. Leur taille microscopique, leurs couleurs attrayantes et leur grande flottabilité les rendent facilement accessibles aux poissons, qui les prennent pour du plancton ou d'autres proies naturelles [11]. Les jeunes animaux inexpérimentés et ceux en situation de stress alimentaire sont particulièrement sensibles à ces ingestions par confusion [12].
Le comportement des microplastiques dans l'océan est proche de celui du plancton marin, ce qui favorise leur intégration dans les premiers maillons de la chaîne trophique [5]. Les particules sont ingérées par un grand nombre d'organismes marins à tous les niveaux trophiques [10].
Le transfert dans la chaîne alimentaire
Les microplastiques pénètrent dans les chaînes alimentaires dès les premiers échelons [6]. Chez les organismes filtreurs comme la moule bleue, certaines microparticules de 10 µm pénètrent le système circulatoire à partir de l'intestin [5]. Une expérience a démontré ce transfert trophique : des moules exposés à des microsphères de polystyrène de 0,5 µm ont ensuite été donnés en nourriture à des crabes verts. Les billes de plastique ont été retrouvées dans tous les organes des crabes [5]. Bien que le taux de rétention par la moule soit faible à 0,28 % et le taux de transfert vers le crabe à 0,04 %, cette étude confirme la réalité du transfert jusqu'à l'hémolymphe [5].
Les organismes ne peuvent pas éliminer les plastiques qu'ils ingèrent, ce qui entraîne une bioaccumulation dans les tissus [6]. En passant d'un organisme à l'autre, on observe une concentration progressive des microplastiques [6]. Un organisme âgé accumule davantage de contaminants qu'un individu jeune, car les microplastiques sont difficilement dégradés et persistent [10].
Les organismes marins les plus vulnérables
Les organismes filtreurs accumulent plus de microplastiques que les carnivores et herbivores [10]. Ces organismes sont au contact direct du sédiment et de l'eau qu'ils filtrent pour leur consommation [10]. Parmi les 504 poissons analysés en Manche, 36,5 % avaient ingéré des particules [5]. Chez le merlan bleu et le grondin rouge, cette proportion dépasse 50 % [5].
Les microalgues subissent un stress lié à certains microplastiques dans l'eau, ce qui les pousse à consommer leurs réserves d'énergie pour maintenir leur fonctionnement cellulaire [6]. En consommant ces réserves, elles appauvrissent leur valeur nutritive pour le zooplancton et les poissons qui les consomment [6].
Les impacts dévastateurs sur les animaux marins
Au moins 267 espèces marines sont touchées par l'ingestion de déchets marins [1]. Cette contamination massive produit des effets dévastateurs sur l'ensemble de la faune marine, des plus petits organismes filtreurs aux plus grands mammifères.
Les effets sur les organismes filtreurs : huîtres et moules
Les huîtres et moules subissent deux types d'effets distincts. Les effets chimiques proviennent des molécules libérées par les additifs plastiques, qui causent des perturbations endocriniennes [2]. Les résultats montrent une diminution de 38 % du nombre d'ovocytes, une réduction de 8 % de leur taille et une baisse de 23 % de la mobilité des spermatozoïdes [13]. Les effets physiques perturbent la nutrition car les microplastiques prennent la place des aliments [2]. Cette dysbiose intestinale persiste même 8 jours après la fin de l'exposition [14].
Les conséquences pour les poissons et leurs défenses
L'ingestion chronique de microplastiques entraîne une réduction de la croissance de 20 à 35 %, principalement visible chez les femelles [15]. Des défauts de reproduction surviennent avec une chute jusqu'à 50 % du taux de reproduction habituel [15]. Les particules inférieures à 50 nanomètres peuvent traverser la membrane digestive et entrer dans le système sanguin [2]. L'ingestion provoque des modifications histopathologiques de l'intestin, entraînant le détachement de l'épithélium et le gonflement des villosités [9].
Les oiseaux marins et mammifères menacés
Les oiseaux marins ont vu leurs effectifs diminuer de 70 % au cours des 60 dernières années [16]. Environ 90 % des oiseaux marins ont déjà avalé du plastique [8]. Des analyses sanguines révèlent des altérations similaires à celles observées dans les maladies neurodégénératives, telles que l’Alzheimer [17]. Les baleines bleues peuvent consommer jusqu'à 43 kg de résidus plastiques par jour [18]. Cette classe de mammifères filtrants ingère des quantités importantes de microplastiques en avalant directement de l'eau de mer [9].
Les tortues marines face aux déchets plastiques
L'incidence de l'ingestion atteint 71,1 % aux Açores et 100 % dans les îles Canaries [19]. Parmi les 191 tortues autopsiées, 30 % avaient ingéré des déchets [1]. Des dommages physiques au tube digestif surviennent par blocage mécanique du passage du bol alimentaire ou par la génération d'une fausse sensation de satiété [1]. Certaines estimations suggèrent que jusqu'à 50 % des jeunes tortues ont ingéré du plastique [20].
Les effets chimiques et physiques sur la santé
Les perturbateurs endocriniens présents dans les plastiques perturbent le fonctionnement du système hormonal [13]. Les microplastiques bloquent les systèmes digestifs, activent le système immunitaire et provoquent des cassures de l'ADN [21]. Les plastiques absorbent les polluants organiques environnants, qui sont ensuite diffusés par les processus de digestion des organismes contaminés [1].
Les méthodes de détection et la recherche scientifique
Les techniques de prélèvement en mer
Face à l'ampleur de la contamination, les scientifiques utilisent trois méthodes principales pour quantifier les débris plastiques : les modèles numériques, les mesures in situ en mer et la surveillance satellite [22]. Les prélèvements se font par pompage depuis la surface, par carottes de sédiment, à l'aide de ROV ou par filets [2]. Le filet manta constitue l'équipement le plus approprié pour l'échantillonnage en eaux calmes [23]. Cependant, la plupart des particules capturées par ces moyens conventionnels sont généralement de plus de 100 microns [12]. Pour capturer des particules de taille inférieure à 10 microns, des systèmes de pompes et de filtres plus sophistiqués ont été développés [12].
L'analyse en laboratoire des échantillons
Les laboratoires emploient des techniques analytiques avancées telles que la spectroscopie FTIR, la microscopie Raman ou la pyrolyse-GC/MS pour détecter les microplastiques [24]. La spectroscopie Raman peut atteindre 1 µm, permettant l'analyse d'un plus grand nombre de particules mesurables [25]. L'analyse nécessite des précautions spécifiques en raison des risques de pertes ou de contamination [26]. Une pièce dédiée est nécessaire pour garantir des résultats fiables [26]. L'un des principaux défis reste la difficulté et le coût élevé de l'extraction de petites particules [27]. Les technologies actuelles manquent souvent de sensibilité pour mesurer ces particules avec précision [27].
Les programmes d'observation à l'échelle mondiale
Depuis 2010, l'Ifremer mène des collectes de données sur les microplastiques dans l'ensemble du monde [2]. L'AIEA met en place un réseau mondial de laboratoires pour surveiller et évaluer l'impact des plastiques marins [28]. Des protocoles standardisés sont désormais nécessaires pour suivre la pollution plastique dans tous les compartiments environnementaux [27]. Des systèmes de données transparents et en libre accès permettent aux décideurs et au public de conduire le changement [27].
Comment éviter les microplastiques et agir contre cette menace
Réduire l'utilisation du plastique à usage unique
Chaque année, environ 430 millions de tonnes de plastique sont produites, dont un tiers prend la forme de plastiques à usage unique [29]. En réalité, 81 % des plastiques mis en circulation deviennent des déchets au bout d'un an [30]. Réduire cette consommation passe par des choix simples : remplacer les bouteilles jetables par des gourdes réutilisables, refuser les sacs plastiques au profit de sacs en tissu, et privilégier les achats en vrac avec vos propres contenants.
Les politiques et réglementations nécessaires
Le Parlement européen a adopté un règlement renforçant la lutte contre les microplastiques en ciblant les granulés plastiques industriels [31]. Les entreprises transportant plus de 5 tonnes de microplastiques par an dans l'UE devront se conformer au nouveau règlement dans un délai de deux ans pour le transport terrestre et trois ans pour le transport maritime [31]. Les grandes entreprises qui manipulent plus de 1 500 tonnes par an devront obtenir une certification auprès d'un organisme indépendant [32].
Les gestes individuels au quotidien
Buvez de l'eau du robinet plutôt que de l'eau en bouteille pour réduire votre ingestion de 90 000 à 4 000 particules par an [33]. Évitez de réchauffer des aliments au micro-ondes dans des récipients en plastique, car trois minutes de chauffage libèrent jusqu'à 4,22 millions de microplastiques par centimètre carré [33]. Privilégiez les cosmétiques solides et les vêtements en fibres naturelles.
Le recyclage et la gestion responsable des déchets
En France, seuls 26 % des déchets plastiques sont recyclés [11]. Le tri sélectif reste indispensable pour améliorer ce taux et éviter que les plastiques ne finissent en décharge ou dans les océans.
FAQs
Q1. Quelle est la différence entre les microplastiques primaires et secondaires ? Les microplastiques primaires arrivent directement dans l'environnement sous forme de petites particules, telles que les fibres textiles libérées lors du lavage, les granulés industriels ou les microbilles cosmétiques. Les microplastiques secondaires, les plus nombreux, proviennent de la fragmentation de déchets plastiques plus gros sous l'effet du vent, des UV et de l'eau. La moitié de ces microplastiques secondaires provient des emballages alimentaires à usage unique.
Q2. Comment les animaux marins ingèrent-ils les microplastiques ? Les animaux marins confondent les microplastiques avec leur nourriture naturelle. Les plastiques se couvrent rapidement d'un biofilm bactérien qui dégage une odeur particulière, ce qui trompe les organismes marins. Leur petite taille, leurs couleurs attrayantes et leur flottabilité les font ressembler au plancton. Les organismes filtreurs comme les moules et les huîtres sont particulièrement vulnérables car ils filtrent directement l'eau contaminée.
Q3. Quels sont les principaux impacts des microplastiques sur la santé des poissons ? L'ingestion chronique de microplastiques entraîne une réduction de la croissance de 20 à 35 % chez les poissons et peut provoquer une chute du taux de reproduction jusqu'à 50 %. Les particules peuvent franchir la membrane digestive, entrer dans le système sanguin et provoquer des modifications intestinales. Les perturbateurs endocriniens contenus dans les plastiques interfèrent également avec leur système hormonal.
Q4. D'où proviennent principalement les microplastiques qui polluent les océans ? Environ 80 % des microplastiques en mer proviennent de sources terrestres. Les principales sources incluent l'abrasion des pneus (environ 4 kg par pneu sur toute la durée de vie), les fibres textiles libérées lors du lavage (500 000 tonnes par an dans les océans), les cosmétiques et les déchets d'emballage. Les fleuves constituent le principal vecteur d'acheminement, déversant 8 à 12 millions de tonnes de débris plastiques annuellement dans les océans.
Q5. Que puis-je faire au quotidien pour réduire la pollution par les microplastiques ? Vous pouvez boire de l'eau du robinet plutôt qu'en bouteille pour réduire votre ingestion de microplastiques de 90 000 à 4 000 particules par an. Évitez de réchauffer des aliments au micro-ondes dans des récipients en plastique, utilisez des gourdes réutilisables, privilégiez les sacs en tissu, achetez en vrac avec vos propres contenants, et choisissez des cosmétiques solides et des vêtements en fibres naturelles.
