Le petit monde du plastique

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Le petit monde du plastique

Il y a 3,8 milliards d’années naissait LUCA, le premier être unicellulaire, ancêtre commun de tout ce qui est vivant sur Terre. L’eau, une température moyenne supportable et une atmosphère ont permis l’apparition de ces premiers êtres vivants et favorisé l’émergence de la vie. Depuis, la nature n’a eu de cesse de nous surprendre et de réussir à s’adapter aux milieux les plus hostiles, réussissant, par exemple, à créer des écosystèmes dans les abysses où la lumière ne pénètre pas, le long des côtes balayées par les vents et les marées, dans des milieux hyper-sucrés comme les confitures ou des milieux dépourvus de dioxygène (anaérobies). Il y a une quarantaine d’années, des chercheurs ont également découvert de nouveaux écosystèmes au sein de nos déchets plastiques. 

Le plastique une menace pour notre santé 

Pour rappel, le plastique est un polymère. Les résines qui le composent sont issues de produits dits intermédiaires comme l’éthylène, le propylène, l’acétylène ou le benzène dont les matières premières sont le pétrole, le gaz naturel et le charbon. Si la pollution par le plastique est bien connue maintenant, nous n’avons pas toujours conscience que ce matériau échange aussi des molécules avec son environnement. Par exemple, la toxicité du plastique pour l’être humain vient en partie de la migration des produits chimiques contenus dans les emballages vers la nourriture ou la boisson.  En mer, là où l’on trouve d’immenses plaques de déchets plastiques, le danger pour les espèces ne se limite pas seulement à l’ingestion de sacs et de morceaux de plastiques qui obstruent leur estomac.

Plus sournois, une fois dégradé en microparticules (< 5mm),» le plastique impact tout le système microbien à la base de la chaîne alimentaire des cycles biologiques et chimiques des océans  » comme le précise Erik Zettler, scientifique associé au projet d’étude du même nom.
Depuis quelques années, les scientifiques ont remarqué une modification des milieux et la création de nouveaux écosystèmes appelés: PLASTISPHERE.

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La plastisphère 

Il y a une quarantaine d’années, des études scientifiques ont relevé la présence de diatomées (microalgues unicellulaires) et de nombreux micro-organismes au sein des plaques de déchets flottants sur l’océan. Plus récemment les équipes scientifiques ont identifié plus de 1000 espèces de bactéries vivantes sur ses supports en plastique. A la différence des déchets et matériaux naturels comme le bois flottant ou les algues, il semble que les déchets plastiques favorisent la colonisation et le transport de ces bactéries et créent un nouvel écosystème. C’est en 2015 que des microbiologistes du Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ) définissent le concept de PLASTISPHERE comme l’écosystème qui se développe sur les débris de plastiques présents dans les océans. Ce terme fait écho à la biosphère qui est l’ensemble des organismes vivants qui se développent sur Terre.

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Des déchets plastiques vecteurs de diffusion de virus

Expédition Med est une association de protection de l’environnement marin qui développe un programme scientifique mobilisant des universitaires européens sur la pollution des déchets plastiques en mer. Cette association travaille en partenariat avec les biologistes Linda Amaral-Zettler et Erik Zettler (NIOZ-Royal Netherlands Institute for Sea Research) qui ont découvert en 2017 la présence de bactéries du genre Vibrio* sur des microplastiques dans l’océan Atlantique, un genre qui comprend les bactéries responsables du choléra et d’autres affections gastro-intestinales. Les scientifiques de l’Expédition Med sensibilisent la population sur le danger de ces microplastiques qui véhiculent des bactéries et des virus potentiellement dangereux pour notre santé.
Ce reportage vidéo de France 3 Provence-Alpes-Côte d’Azur en témoigne :  https://youtu.be/4fpb5Fepit4

cholera bacteria semImage prise au microscope électronique de la bactérie Vibrio cholerae  
http://remf.dartmouth.edu/imagesindex.html © T.J. Kirn, M.J. Lafferty, C.M.P Sandoe and R.K. Taylor

Radeaux de déchets

Ces études montrent de quelle manière le plastique sert de substrat au développement de certaines espèces vivantes qui y voient le jour. Les micro-organismes colonisent les déchets plastiques et les utilisent comme d’improbables radeaux de survie pour se déplacer avec l’aide des vents et des courants marins. En favorisant la prolifération de certaines espèces tout en nuisant à d’autres, la plastisphère déséquilibre le fragile écosystème marin. Si cette découverte est alarmante, des scientifiques s’interrogent également sur la possibilité d’utiliser les capacités de certaines de ces bactéries mangeuses de plastique pour « dégrader » naturellement la matière et la recycler en CO2 et eau. Cela offre de nouvelles perspectives de recherches et de nouveaux espoirs en matière de lutte contre la pollution plastique.

plastisphereDes bactéries mangeant des fragments de plastique  ©Zettler  
http://biochemistri.es/post/54822597074/microscopic-fragments-of-plastic-in-the-oceans

Conclusion
Chaque année 8 millions de tonnes de plastique échouent dans l’océan, 8 millions de tonnes qui peuvent potentiellement augmenter la plastisphère. Les recherches se poursuivent pour mieux comprendre ces nouveaux écosystèmes marins et on peut espérer qu’un jour une solution de dégradation « naturelle » vienne renforcer les mesures de réductions des déchets plastiques. Rappelons ici que le « meilleur » déchet reste celui qu’on ne produit pas.


Pistes de travail
- Classe de 5ème (SVT-EDD) : les micro-organismes dans l’environnement
- Classe de 3ème (SVT) :  la contamination par les micro-organismes
- Cycle 2 et 3 : étude de la chaine alimentaire et de la biodiversité marine

Pour approfondir les connaissances sur la contamination par les micro-organismes voici un lien utile : 
http://www.vivelessvt.com/college/risque-infectieux-et-protection-de-lorganisme/


Sources

Photos © shutterstock