L’algue Melosira arctica, qui pousse sous la glace de mer arctique, contient dix fois plus de microparticules de plastique que l’eau de mer environnante. Cette concentration à la base du réseau alimentaire représente un danger pour les êtres vivants qui se nourrissent d’algues à la surface de la mer. Les amas d’algues mortes transportent en outre le plastique et ses polluants particulièrement rapidement vers les profondeurs marines – ce qui peut expliquer les concentrations élevées de microplastiques dans les sédiments.
C’est un ascenseur alimentaire pour les organismes vivant au fond des océans : l’algue Melosira arctica se développe à une vitesse fulgurante sous la glace de mer pendant les mois de printemps et d’été et y forme des chaînes de cellules de plusieurs mètres de long. Si les cellules meurent et que la glace à laquelle elles adhèrent fond, elles s’agglutinent en amas qui peuvent s’enfoncer de plusieurs milliers de mètres jusqu’au fond de la mer profonde en une seule journée. Ils y constituent une source de nourriture importante pour les animaux et les bactéries qui vivent dans le sol. Mais en plus de la nourriture, les agrégats transportent désormais une cargaison inquiétante dans les profondeurs de l’Arctique : les microplastiques. C’est ce que vient de publier dans la revue spécialisée Environmental Science and Technology une équipe de recherche dirigée par la biologiste Dr Melanie Bergmann de l’Institut Alfred Wegener, Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI).
« Nous avons enfin trouvé une explication plausible à la raison pour laquelle nous trouvons toujours les plus grandes quantités de microplastiques, même dans les sédiments d’eau profonde, dans la zone du bord de la glace », rapporte Melanie Bergmann. Jusqu’à présent, les chercheurs savaient seulement, grâce à des mesures antérieures, que les microplastiques se concentrent dans la glace lors de la formation de la glace de mer et qu’ils sont libérés dans l’eau environnante lors de la fonte. « Les algues transportent les microplastiques directement vers le fond de la mer, c’est pourquoi nous mesurons des quantités plus importantes de microplastiques sous la banquise. Normalement, les agrégats de restes d’algues, appelés neige marine, descendent plus lentement et sont entraînés latéralement par les courants d’eau, de sorte que la neige marine atterrit plus loin », explique la biologiste de l’AWI.
Lors d’une expédition à bord du navire de recherche Polarstern, elle et une équipe de chercheurs ont collecté des échantillons d’algues Melosira et de l’eau environnante depuis la banquise durant l’été 2021. Les partenaires de l’université de Dalhousie, au Canada, et de l’université de Canterbury, en Nouvelle-Zélande, les ont ensuite analysées en laboratoire pour déterminer leur teneur en microplastiques. Résultat surprenant : les amas d’algues contenaient en moyenne 31 000 particules de microplastiques par mètre cube (± 19 000), soit une concentration environ dix fois plus élevée que l’eau ambiante. « Les algues filamenteuses ont une texture visqueuse et collante, de sorte qu’elles peuvent potentiellement collecter les microplastiques des précipitations atmosphériques, de l’eau de mer elle-même, de la glace environnante et de toute autre source qu’elles rencontrent. Une fois piégées dans le mucus des algues, elles montent au fond de la mer comme dans un ascenseur ou sont mangées par des animaux marins », explique Deonie Allen de l’université de Canterbury et de l’université de Birmingham, qui fait partie de l’équipe de recherche.
Comme les algues glaciaires constituent une source de nourriture importante pour de nombreux habitants des profondeurs, les microplastiques pourraient ainsi se retrouver dans le réseau alimentaire de ces régions. Mais il constitue également une source de nourriture importante à la surface de l’océan et pourrait expliquer pourquoi les microplastiques étaient particulièrement répandus parmi les organismes zooplanctoniques associés à la glace, comme le montre une étude précédente à laquelle l’AWI a participé. Par ce biais, il peut également entrer dans la chaîne alimentaire ici, lorsque le zooplancton est consommé par des poissons tels que la morue polaire et ces derniers par des oiseaux de mer, des phoques et ces derniers par des ours polaires. « Les habitants de l’Arctique, en particulier, dépendent particulièrement du réseau alimentaire marin pour leur approvisionnement en protéines, par exemple par la chasse ou la pêche. Cela signifie qu’ils sont également exposés aux microplastiques et aux produits chimiques qui s’y trouvent. Les microplastiques ont déjà été détectés dans l’intestin humain, le sang, les veines, les poumons, le placenta et le lait maternel et peuvent provoquer des réactions inflammatoires, mais dans l’ensemble, les conséquences sont encore peu étudiées », rapporte Melanie Bergmann. « Les micro et nanoplastiques ont essentiellement été détectés partout où les chercheurs ont mené des recherches dans le corps humain et dans une multitude d’autres espèces. On sait qu’ils modifient le comportement, la croissance, la fertilité et la mortalité des organismes, et il est prouvé que de nombreux produits chimiques qu’ils contiennent sont nocifs pour l’homme », ajoute Steve Allen de l’Ocean Frontiers Institute de l’université de Dalhousie, un membre de l’équipe de recherche.
L’analyse détaillée de la composition des plastiques a montré qu’un grand nombre de plastiques différents étaient présents dans l’Arctique, notamment le polyéthylène, le polyester, le polypropylène, le nylon, l’acrylique et bien d’autres. En ajoutant divers produits chimiques et colorants, on obtient un mélange de substances dont les effets sur l’environnement et les êtres vivants sont difficiles à évaluer. De plus, l’écosystème arctique est déjà menacé par les profonds bouleversements de l’environnement dus au réchauffement de la planète. Si les organismes sont en plus exposés aux microplastiques et aux produits chimiques qu’ils contiennent, cela peut les affaiblir davantage. « Il s’agit donc d’une combinaison de crises planétaires contre lesquelles nous devons agir efficacement et de toute urgence. Des calculs scientifiques ont montré que le moyen le plus efficace de réduire la pollution plastique est de diminuer la production de nouveaux plastiques », explique la biologiste de l’AWI, qui ajoute : « C’est pourquoi il faut absolument en faire une priorité dans l’accord mondial sur le plastique actuellement en cours de négociation ». C’est pourquoi Melanie Bergmann accompagne également le prochain cycle de négociations qui débutera fin mai à Paris.
Texte de l’article : Communiqué de presse AWI, mise en page : Dr. Michael Wenger, PolarJournal
En savoir plus sur le sujet
