La libération d'additifs des plastiques dans les Océans
Publié par Adrien le 14/01/2019 à 08:00
Source: CNRS-INSU
Les déchets plastiques se fragmentent en micro- et nanoparticules, et libèrent également du carbone organique dissous dont les additifs plastiques qui seraient rejetés à hauteur de 10 tonnes par an vers les océans. Des travaux menés à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics...) méditerranéen d'océanographie (L’océanographie (de « océan » et du grec γρ?φειν / gráphein, écrire) est l'étude des océans et des mers de la Terre. Les océanographes étudient...) (MIO/OSU Pytheas, CNRS/Aix-Marseille Université/IRD) et à l'Ifremer ont montré que les microplastiques (polyéthylène et polychlorure de vinyle) libèrent une fraction massique de phtalates de l'ordre du ng.g-1 au cours des premières semaines de leur présence dans l'eau de mer (L'eau de mer est l'eau salée des mers et des océans de la Terre.). La lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge)....) et les bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart...) peuvent augmenter d'un facteur 2 à 5 la libération de ces composés.


Polychlorure de vinyle observé par microscopie électronique à balayage (La microscopie électronique à balayage (MEB ou SEM pour Scanning Electron Microscopy en anglais) est une technique de microscopie basée sur le principe des interactions électrons-matière. Un...) après deux mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) d'incubation (L'incubation est la période pendant laquelle les ovules sont couvés, de manière à les maintenir au chaud et à permettre le développement de l'embryon.) dans de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) de mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) en laboratoire. On observe une colonisation généralisée de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent...) de la particule de plastique et l'apparition de cavités. ©Armand Fahs, Laboratoire MAPIEM Université de Toulon (L' Université du Sud Toulon-Var est une université publique située à Toulon en France. Sa création remonte à 1968, et possède des lieux d'implantation à Toulon, La Garde, Saint-Raphaël, La...)

La production de plastique croît de manière exponentielle (La fonction exponentielle est l'une des applications les plus importantes en analyse, ou plus généralement en mathématiques et dans ses domaines d'applications. Il existe plusieurs...) et devrait absorber 20% de la consommation mondiale de pétrole (Le pétrole est une roche liquide carbonée, ou huile minérale. L'exploitation de cette énergie fossile est l’un des piliers de l’économie industrielle contemporaine, car le...) à l'horizon (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre position ou situation. Ce concept simple se décline en physique,...) 2050. Sept à dix-huit millions de tonnes de plastique auraient rejoint les océans pour la seule année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) 2015. Dans l'océan (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en 2009.), les déchets plastiques subissent des processus de vieillissement (La notion de vieillissement décrit une ou plusieurs modifications fonctionnelles diminuant progressivement l'aptitude d'un objet, d'une information ou d'un organisme à assurer ses fonctions.) donnant lieu à des débris à l'échelle micro- ou nanométrique, ainsi qu'à une libération importante de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.) dissous (COD). Parmi ce pool de COD, les additifs plastiques (plastifiants, retardateurs de flamme, antioxydants, stabilisants UV) constituent une classe importante et émergente de contaminants.

On estime à 1 million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui...) de tonnes la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse...) d'additifs qui auraient pu atteindre les océans en 2015, ce qui équivaut au flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus...) annuel global d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) vers l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :). Pour remédier au manque d'informations à propos de la libération des additifs par les débris de plastique dans l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques...) marin, des chercheurs de l'Institut Méditerranéen d'Océanographie (MIO, CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), IRD, Aix-Marseille Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...), Université de Toulon) en partenariat avec le centre Ifremer de La Seyne-sur-Mer ont entrepris d'évaluer en laboratoire l'impact de la lumière et de l'action des bactéries hétérotrophes sur la libération de phtalates vers la fraction dissoute, depuis des débris de polyéthylène et polychlorure de vinyle.

Les résultats montrent qu'au cours du premier mois d'incubation, les deux matières plastiques ont libéré dans l'eau de manière significative des phtalates. Le phtalate de di-isobutyle (DiBP) et le phtalate de di-n-butyle (DnBP) sont les principaux composés rejetés par les débris de polyéthylène, les valeurs les plus élevées étant respectivement de 83,4 ± 12,5 et 120,1 ± 18,0 ng par gramme (Le gramme est une unité de masse du Système international (l'unité de base est le kilogramme) et du système CGS. L'abréviation du gramme est g.) de plastique. En outre, le phtalate de diméthyle (DMP) et le phtalate de diéthyle (DEP) sont les principaux phtalates rejetés par les débris de PVC, avec des fractions massiques atteignant respectivement 9,5 ± 1,4 et 68,9 ± 10,3 ng par gramme de polymère. De plus, l'exposition à la lumière et aux bactéries augmente jusqu'à un facteur 5 la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur...) totale de phtalates libérés par les polymères sélectionnés.
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