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NOTE DE L'ÉDITEUR
Dernière mise à jour
Une étude tout juste publiée avec l'appui de l'Ifremer (notamment François GALGANI) évalue la quantité de microplastiques dans les océans à 24 400 milliards de fragments, représentant un poids de 82 à 578 000 tonnes. La précédente estimation à cette échelle mondiale datait de 2014, et les quantités étaient largement sous-évaluées. C’est surtout une question de méthode d’évaluation : seulement 1000 échantillons avaient été pris en compte, contre 8200 aujourd’hui.
RÉSUMÉ
Les comportements humains et l’utilisation intensive du plastique associés à une faible performance des systèmes de gestion ont engendré une accumulation massive de déchets plastiques dans le milieu marin où ils représentent 50 à 80 % de l’ensemble des déchets. Leur distribution, leurs comportements en mer, leur dégradation et leurs impacts découlent directement de leur composition et propriétés d’usage. Le présent article fait un bilan des connaissances et décrit les principaux enjeux scientifiques, environnementaux et socio-économiques, ainsi que les possibles solutions nécessaires à la gestion d’un problème environnemental devenu global.
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Human behavior and the intensive use of plastic, combined with poor performance of management systems have led to a massive accumulation of plastic debris in the marine environment, accounting for 50 to 80 % of all marine litter. Their distribution, their fate, their degradation and their impacts stem directly from their composition and use properties. This article reviews knowledge and describes the main scientific, environmental and socio-economic issues, as well as the possible solutions needed to manage an environmental problem that has become global.
Auteur(s)
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François GALGANI : Responsable de projet, IFREMER/ LER/PAC (Bastia)
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Stéphane BRUZAUD : Professeur, Université de Bretagne-Sud, IRDL, UMR CNRS 6027 (Lorient)
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Guillaume DUFLOS : Responsable d’unité, Laboratoire de sécurité des aliments, ANSES (Boulogne-sur-Mer)
-
Pascale FABRE : Directrice de recherche, Laboratoire Charles Coulomb (L2C), UMR 5221 du CNRS-Université de Montpellier (Montpellier)
-
Emmanuelle GASTALDI : Maître de conférences, Université de Montpellier/UMR 1208 IATE (Montpellier)
-
Jeff GHIGLIONE : Directeur de recherches, Laboratoire LOMIC, UMR 7621 (Banyuls-sur-Mer)
-
Régis GRIMAUD : Professeur, PREM UMR5254 – UPPA/CNRS (Pau)
-
Matthieu GEORGE : Maître de conférences, Laboratoire Charles Coulomb (L2C), UMR 5221 du CNRS-Université de Montpellier (Montpellier)
-
Arnaud HUVET : Chargé de recherche, IFREMER LEMAR UMR CNRS 6539 (Brest)
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Fabienne LAGARDE : Maître de conférences, Le Mans Université, IMMM UMR 6283 (Le Mans)
-
Ika PAUL-PONT : Chargée de recherche, CNRS, Université de Brest, IRD, IFREMER LEMAR (Plouzané)
-
Alexandra TER HALLE : Chargée de recherche, IMRCP, CNRS UMR 5623 (Toulouse)
INTRODUCTION
Les plastiques sont des matériaux obtenus par l’association de polymères synthétiques ou naturels, généralement chimiquement modifiés, et de divers additifs. Le développement des matières plastiques dans des secteurs aussi diversifiés que l’emballage, la construction, l’automobile, l’électronique ou le médical, est lié à la palette considérable de propriétés d’usage qu’ils permettent d’obtenir en modulant notamment la chimie et l’organisation microscopique des polymères qui les constituent.
Pourtant, leur exploitation intensive associée à une faible performance des systèmes de gestion des déchets, incluant leur collecte et captation en fin de vie, a engendré une accumulation massive de déchets plastiques dans l’environnement et notamment dans le milieu marin où ils représentent 50 à 80 % du nombre total des déchets et parfois même 100 % dans les cas des débris flottants. Leur distribution, leurs comportements en mer et leurs impacts découlent directement de leur composition et propriétés d’usage.
Ce phénomène d’accumulation des déchets plastiques est majoritairement lié à la croissance exponentielle de la population mondiale dont le développement économique s’est traduit par une explosion de la consommation globale, et notamment un recours massif à des matériaux plastiques dont la durée d’utilisation est largement inférieure aux temps nécessaires pour leur biodégradation. Depuis leur essor dans les années cinquante, la production mondiale de plastiques continue toujours d’augmenter tandis que les premiers travaux révélant leur présence en mer remontent aux années soixante et soixante-dix.
Le présent article fait un bilan des connaissances et décrit les principaux enjeux scientifiques, environnementaux et socio-économiques, ainsi que les possibles solutions nécessaires à la gestion d’un problème environnemental devenu global.
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KEYWORDS
environment | plastic debris | pollution of marine environment
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Impacts des plastiques
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3. Dégradation du plastique en mer
3.1 Étapes de dégradation
Les matières plastiques sont connues pour leur stabilité et leur durabilité, en particulier les plastiques dit « conventionnels » (par opposition à biodégradables), produits en très grandes quantités depuis les années 1950. Lorsqu’ils se retrouvent en tant que déchets dans l’environnement, ils vont y persister pendant de très nombreuses années. Ces matériaux seront toutefois lentement transformés et dégradés, selon des processus qui dépendent des conditions environnementales, des milieux dans lesquels ils vont séjourner (sol, rivière, plage, différents compartiments océaniques). Quelle que soit la nature des processus impliqués, la dégradation va se manifester à trois échelles différentes (figure 3) :
-
échelle macroscopique : altération des propriétés (essentiellement mécaniques et optiques) sans perte de l’intégrité du matériau ;
-
échelle microscopique : fragmentation en microplastiques liée à de la propagation de fissures dans le matériau ;
-
échelle moléculaire : relargage de nanoparticules et de molécules de tailles et natures diverses (macromolécules, oligomères, additifs, charges, etc.) en lien avec les phénomènes agissant à l’échelle moléculaire (rupture de liaisons, diffusion, désenchevêtrement, désorption).
Pour une dégradation complète, une étape supplémentaire est nécessaire : l’assimilation des produits de dégradation générés. En présence de micro-organismes (bactéries, champignons, algues, etc.), les oligomères générés par la dégradation du matériau peuvent être suffisamment petits pour être assimilés et convertis en gaz (CO2 et éventuellement méthane en anaérobiose), eau et biomasse. On parle alors de biodégradation du matériau. Quand ils ne sont pas assimilés, le devenir des oligomères relargués en milieu aquatique est conditionné par leur solubilité en lien avec leur nature chimique (caractère hydrophile notamment) : ils peuvent être ainsi soit dispersés dans le milieu liquide, soit agglomérés sous forme de nanoparticules.
On considère généralement que les trois étapes de dégradation...
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Dégradation du plastique en mer
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GESAMP - Sources, fate and effects of microplastics in the marine environment. - ERSHAW (P.J.) et ROCHMAN (C.M.) eds., Rep. Stud. GESAMP, n° 93, 220 p. (2016).
-
(2) - JAMBECKE (J.) et al - Plastic waste inputs from land into the ocean. - Science, 347(6223), p. 768-771 (2015).
-
(3) - ERIKSEN (M.) et al - Plastic pollution in the world’s oceans: more than 5 trillion plastic pieces weighing over 250,000 tons afloat at sea. - Plos one, 9(12), p. e111913 (2014).
-
(4) - LEBRETON (L.) et al - River plastic emissions to the world’s oceans. - Nature Communications, vol. 8, p. 15611 (2017).
-
(5) - PHAM (C.) et al - Marine litter distribution and density in european seas, from the shelves to deep basins. - Plos One, 9(4), p. e95839.
-
(6)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
GDR Polymères et Océans. Membres du comité scientifique du GDR polymères et Océans, auteurs de l’article https://www.gdr-polymeresetoceans.fr
Synthèse des données cartographiques concernant les plastiques et déchets en mer. Nations unies pour l’environnement http://www.grida.no/publications/60
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