Découvrez comment le changement climatique influe sur la concentration de microplastiques dans les masses d’eau et comment il affecte considérablement la santé des océans, notamment les cycles des nutriments et les concentrations d’oxygène dans les océans.
Le changement climatique est une menace mondiale majeure, qui touche toutes les régions du monde. L’augmentation de la température des océans, l’élévation du niveau de la mer, l’acidification des océans et l’accroissement de la fréquence et de l’ampleur des phénomènes météorologiques extrêmes causent des dommages écologiques et socio-économiques considérables[1]. Bien que la pollution plastique soit souvent abordée séparément du changement climatique, il est tout aussi important de s’en préoccuper. La pollution marine par les plastiques est présente dans toutes les régions de l’océan, depuis les zones côtières peu profondes jusqu’aux sites éloignés et sensibles, et peut compromettre les systèmes et processus biologiques et anthropogéniques. La production de plastique dépend fortement de l’extraction de combustibles fossiles et de ressources limitées, et les déchets plastiques contribuent différemment aux émissions mondiales de gaz à effet de serre. Le changement climatique influe actuellement sur la répartition de la pollution plastique et se propagera davantage avec l’augmentation des événements météorologiques extrêmes et des inondations due au climat.
HOW DOES CLIMATE CHANGE INCREASE THE CONCENTRATION OF MICROPLASTICS ?
Les microplastiques, petites particules de plastique mesurant moins de 5 mm, sont désormais transportés dans l’atmosphère d’une manière similaire aux cycles biogéochimiques[2]. Des études montrent que les microplastiques peuvent voyager sur de longues distances jusqu’à des zones éloignées, et des preuves émergent de l’interconnexion entre les domaines d’eau douce, terrestre et marin[2]. Le changement climatique a le potentiel d’augmenter la concentration de la pollution plastique dans la distribution mondiale des masses d’eau. Par exemple, la glace de mer arctique est un puits important pour les microplastiques, avec des densités allant de 38 à 234 particules de microplastiques par mètre cube[3]. Le réchauffement des températures continue à réduire le volume de la glace de mer, ce qui entraînera la libération de microplastiques dans l’environnement marin.
En outre, le changement climatique entraîne déjà des phénomènes météorologiques extrêmes plus fréquents et plus intenses, tels que les tempêtes tropicales, qui peuvent disperser les déchets mal gérés entre les environnements terrestres, d’eau douce et marins. Après un typhon dans la baie de Sanggou, en Chine, l’abondance des microplastiques a augmenté de 40 % dans l’eau de mer et les sédiments[4]. Des vents plus forts, des pluies plus fréquentes et l’élévation du niveau de la mer peuvent libérer les plastiques piégés dans les sédiments côtiers, augmentant ainsi le risque d’inondation et de nouveaux apports de plastiques terrestres dans les environnements aquatiques.
Les inondations des rivières mondiales dues au changement climatique peuvent aggraver la pollution plastique fluviale, les zones inondables devenant souvent des sites à forte mobilisation de plastique pendant les inondations.
IMPACTS ON NUTRIENT CYCLING AND OXYGEN CONTENT IN THE OCEAN
Les microplastiques présents dans l’océan constituent une menace pour les grands mammifères marins, les poissons et les oiseaux de mer, qui peuvent confondre les objets en plastique avec de la nourriture. Cependant, des études récentes ont montré que même le minuscule zooplancton peut ingérer des microplastiques, ce qui peut avoir des effets importants sur l’écosystème marin.
Des chercheurs du GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel ont mené une étude simulant la manière dont le zooplancton qui ingère des microplastiques pourrait affecter la base du réseau alimentaire océanique et le cycle des nutriments. L’étude a révélé que même de faibles concentrations de microplastiques peuvent avoir un impact important sur les écosystèmes, en affectant le cycle des nutriments à l’échelle mondiale. Les chercheurs ont constaté que si le zooplancton remplace une partie de sa nourriture naturelle par des microplastiques, cela peut avoir des effets écologiques considérables qui peuvent entraîner une augmentation de la prolifération des algues et une réduction de la pression d’alimentation qui affecte la teneur en oxygène des océans. En utilisant un modèle de système terrestre pour simuler comment le zooplancton qui ingère des microplastiques pourrait affecter la base du réseau alimentaire océanique et le cycle des nutriments, les chercheurs ont constaté que même de faibles concentrations de microplastiques peuvent avoir un impact important sur les écosystèmes. Selon le Dr Karin Kvale, auteur principal de l’étude, cette influence est déjà suffisante pour affecter le cycle des nutriments à l’échelle mondiale.
Les résultats suggèrent que si le zooplancton remplace une partie de sa nourriture naturelle par des microplastiques, cela peut entraîner une augmentation de la prolifération des algues, ce qui affecte la teneur en oxygène des océans presque autant que le changement climatique. Les résultats de l’étude mettent en évidence un nouveau facteur potentiel de changement océanique induit par l’homme qui n’avait pas été pris en compte auparavant. Les résultats indiquent que la pollution microplastique peut contribuer à une perte d’oxygène dans l’océan au-delà de celle causée par le réchauffement climatique. Il s’agit d’une préoccupation importante, car une perte d’oxygène dans l’océan peut avoir de graves conséquences pour la vie marine, en affectant la croissance, la reproduction et la survie de nombreuses espèces.
La récente étude menée par des chercheurs du GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel souligne la nécessité de s’attaquer à la pollution plastique pour garantir la santé de l’écosystème océanique. Toutefois, il est essentiel de s’attaquer à d’autres menaces telles que le changement climatique, la surpêche et la pollution par les nutriments pour garantir la viabilité à long terme de l’écosystème océanique. Nous devons prendre des mesures pour protéger l’océan et ses habitants, car ils sont essentiels à la santé et au bien-être de notre planète.[5]
L’impact du changement climatique sur la pollution plastique est une préoccupation importante qui nécessite une attention urgente. Le transport des microplastiques dans l’atmosphère et l’interconnexion des différents écosystèmes constituent un défi complexe. Cependant, en prenant des mesures pour réduire les émissions de carbone, en s’attaquant aux pratiques de gestion des déchets et en développant des solutions durables, nous pouvons nous efforcer d’atténuer les effets néfastes du changement climatique et de la pollution plastique.
IMPACTS ON MARINE LIFE
Lorsqu’ils sont ingérés par les espèces marines, les microplastiques peuvent s’accumuler dans leur organisme et leur causer de graves dommages. Mais comment les poissons réagissent-ils à la toxicité des microplastiques ?
De nombreuses études ont été menées pour étudier l’impact des microplastiques sur la vie marine, y compris les poissons. Les microplastiques peuvent nuire aux poissons de différentes manières, en fonction de la nature des microplastiques ingérés. Les chercheurs ont défini différentes catégories d’empoisonnement par les microplastiques[6] :
- Accumulation dans le tractus gastro-intestinal : les microplastiques peuvent s’accumuler dans le tractus gastro-intestinal des poissons, causant des dommages physiques tels que des blocages et des lésions.
- Rejet sous forme de pseudo-fèces : Les poissons peuvent expulser les microplastiques sous forme de pseudo-fèces, ce qui peut perturber leur transfert d’énergie.
- Transfert à l’intérieur du corps : Les microplastiques peuvent également être transférés à l’intérieur du corps des poissons, exposant leurs organes et tissus internes aux particules nocives.
Des études ont montré que les microplastiques constituent une menace importante pour les poissons, la mortalité survenant souvent avant qu’ils n’atteignent la maturité en raison de l’ingestion de microplastiques. Les effets les plus courants des microplastiques chez les poissons sont le stress oxydatif, la diminution de la mobilité, la perturbation de l’expression des gènes et les dommages aux organes reproducteurs.
Le Danio rerio, également connu sous le nom de poisson-zèbre, est le poisson le plus couramment étudié en ce qui concerne l’exposition aux microplastiques. Les chercheurs ont constaté que l’ingestion de microplastiques par le Danio rerio peut entraîner un stress oxydatif, une diminution de la mobilité, une perturbation de l’expression des gènes et des dommages aux organes reproducteurs.
D’autres poissons, comme Oryzias melastigma et Sparus aurata, ont également été affectés par l’ingestion de microplastiques[7]. Oryzias melastigma est confronté à une inhibition de la croissance, à une dysbiose de l’intestin du poisson, à une réduction du poids, à une perturbation de l’état antioxydant du foie, à des dommages aux organes reproducteurs et à un retard de croissance. Sparus aurata, un autre poisson consommable important, peut souffrir de stress, de dommages oxydatifs, de problèmes de survie, de changements de comportement et de dommages aux fonctions clés du système immunitaire.
Une proportion croissante d’animaux vivant dans la mer ou s’y nourrissant finit par ingérer du plastique – déjà plus de 40 % des espèces d’oiseaux et de mammifères marins. Cette situation inquiète les scientifiques, les ONG et, plus récemment, les politiques[8].
Les morceaux de plastique peuvent directement blesser des organes, créer des inflammations ou bloquer la respiration ou la digestion. Pour les microplastiques, les scientifiques soupçonnent des effets négatifs à court ou moyen terme : En donnant une fausse impression de satiété, ils pourraient couper la faim et empêcher un apport suffisant en éléments nutritionnels. Certains additifs chimiques pourraient être toxiques, notamment en perturbant le système hormonal. Les nanoparticules, inférieures à un millième de millimètre, pourraient pénétrer dans les cellules ou passer dans le cerveau, avec des effets encore inconnus[9].
Des scientifiques ont découvert que les microplastiques passant par les stations d’épuration pourraient favoriser le développement de bactéries, y compris celles résistantes aux antibiotiques. Ce n’est qu’un exemple de la multitude d’effets possibles[10].
A SOLUTION IS NEEDED URGENTLY
L’impact de la pollution plastique sur la faune marine et aquatique est de plus en plus préoccupant et des mesures doivent être prises pour réduire notre consommation de plastique et éliminer correctement les déchets plastiques. Les gouvernements, les entreprises et les particuliers ont tous un rôle à jouer dans la protection de nos océans et de leurs diverses espèces.
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References
[1] Napper, I.E., Davies, B.F.R., Clifford, H., Elvin, S., Koldewey, H.J., Mayewski, P.A.,Miner, K.R., Potocki,M., Elmore, A.C., Gajurel, A.P., Thompson, R.C., Reaching new heights in plastic pollution—preliminary findings of microplastics on Mount Everest. One Earth 3, (2020)
[2] Stubbins, A., Law, K.L.,Muñoz, S.E., Bianchi, T.S., Zhu, L., 2021. Plastics in the Earth system. (2021)
[3] Obbard, R.W., Sadri, S., Wong, Y.Q., Khitun, A.A., Baker, I., Thompson, R.C., Global warming releases microplastic legacy frozen in Arctic Sea ice. Earth’s Future 2, (2014)
[4] Wang J, Lu L, Wang M, Jiang T, Liu X, Ru S. Typhoons increase the abundance of microplastics in the marine environment and cultured organisms: A case study in Sanggou Bay, China. Sci Total Environ. 2019)
[5] https://www.sciencedaily.com/releases/2021/04/210421124552.htm
[6] Zhang, X., Xia, M., Zhao, J., Cao, Z., Zou, W., and Zhou, Q. Photoaging Enhanced the Adverse Effects of Polyamide MPs on the Growth, Intestinal Health, and Lipid Absorption in Developing Zebrafish. Environ. Int. 158 (2022)
[7] Wang, J., Li, X., Gao, M., Li, X., Zhao, L., and Ru, S.. Polystyrene MPs Increase Estrogenic Effects of 17α-Ethynylestradiol on Male marine Medaka (Oryzias Melastigma). Chemosphere 287, (2022)
[8] Ellen MacArthur Foundation. The New Plastics Economy: Rethinking the Future of Plastics. (2016).
[9] Environmental and Health Risks of Microplastic Pollution Scientific Opinion. Group of Chief Scientific Advisors European Commission Directorate-General for Research and Innovation. (2019).
[10] Wright, S. L., Kelly, F. J., & Hood, C. Plastic and human health: A micro issue? Environmental Science & Technology, 54 (2017)