De nouvelles recherches montrent que les produits chimiques que nous utilisons pour tuer les parasites, soigner notre corps et emballer nos aliments sont répandus dans tout l'océan, se mêlant aux micro-organismes qui nourrissent la vie marine. Ils ont atteint même les endroits les plus éloignés et les plus reculés de la planète.
Dans une nouvelle étude, Daniel Petras, biochimiste à l'UC Riverside, avec 29 chercheurs du monde entier, a examiné 2 315 échantillons d'eau de mer collectés dans les estuaires, les régions côtières, les récifs coralliens et l'océan ouvert. Les échantillons provenaient, entre autres, du Pacifique Nord, de la mer Baltique et de la côte sud-africaine. Pour chaque échantillon, les chercheurs ont utilisé une technique relativement nouvelle qui leur a permis de voir tous les produits chimiques présents, et pas seulement ceux qu'ils recherchaient ou soupçonnaient.
Ce qu’ils ont découvert était déconcertant : les produits chimiques fabriqués par l’homme étaient partout, même dans l’eau à des centaines de kilomètres de la terre.
L'étude a été publiée lundi dans Nature Geoscience.
« Cela donne une vision assez inquiétante de l'ampleur de la propagation de ces polluants chimiques dans l'océan », a déclaré Douglas McCauley, professeur agrégé au Département d'écologie, d'évolution et de biologie marine de l'UC Santa Barbara. McCauley n'a pas été impliqué dans la recherche.
Aux embouchures des rivières et le long des côtes, l’équipe de recherche a découvert de grandes concentrations de produits pharmaceutiques tels que des bêtabloquants, des antidépresseurs et des antibiotiques. Ils ont également découvert de la cocaïne et de la méthamphétamine, ainsi que des insecticides et des pesticides, comme le DEET et l'Atrazine. Dans certains cas, y compris des échantillons prélevés près de Porto Rico, les signatures de ces polluants représentaient près de 20 % de la matière organique dissoute.
À mesure que l’on s’éloigne des côtes, le nombre et la concentration des produits chimiques industriels diminuent mais ne disparaissent pas. Les chercheurs ont découvert que même à des centaines de kilomètres de la côte Pacifique de l'Amérique du Nord, ou flottant dans le courant californien, des niveaux importants d'autres produits chimiques industriels, notamment ceux provenant des plastiques à base de pétrole, étaient présents dans la matière organique à des niveaux compris entre 0,5 % et 4 %.
« Cette découverte fournit une preuve supplémentaire que le carbone dérivé du plastique, y compris les micro et nanoplastiques, contribue pour une part substantielle au réservoir de carbone marin », ont écrit les auteurs, qui ont pris soin de prendre en compte toute matière plastique introduite par inadvertance dans le laboratoire ou lors de la collecte.
« En tant qu'écologiste, ce qui est un peu effrayant ici, c'est d'essayer de comprendre ce que cela signifie pour la santé des océans », a déclaré McCauley. « Je pense qu'il nous reste beaucoup à apprendre maintenant sur la façon dont ces produits chimiques, dans les concentrations où ils sont détectés… affectent les espèces océaniques, du plancton aux baleines. »
Il a déclaré que les échantillons en pleine mer ont fait monter la barre « en matière d'inquiétude concernant la pénétration des polluants associés aux plastiques et à la pollution plastique. Nous avons découvert à quel point les gros morceaux de plastique étaient répandus dans l'océan, puis les microplastiques, puis les nanoplastiques. Ces résultats mettent en évidence le risque encore plus invisible de produits chimiques s'échappant des plastiques et transformant certaines parties de l'océan en une soupe pétrochimique ».
Petras a déclaré que leur travail était nouveau dans la mesure où il utilisait une méthode de détection chimique dans laquelle l'échantillon est analysé non pas pour des produits chimiques spécifiques, mais pour tout ce qu'il contient – une technologie relativement nouvelle qui permet aux chercheurs d'aller au-delà du ciblage des produits chimiques qu'ils soupçonnent d'être présents.
Ce qui est nouveau, a-t-il dit, c'est que la technologie non seulement « voit » toutes les différentes structures chimiques, mais les identifie, « afin que nous puissions donner des noms à ces composés chimiques et émettre des hypothèses sur leur origine. Je pense que c'est la première méta-analyse à grande échelle, où nous pourrions proposer d'où viennent les différents produits chimiques. Avant cela, ce type d'analyse n'était pas vraiment possible. «
Les chercheurs ont examiné 21 ensembles de données accessibles au public comprenant 2 315 échantillons acquis par trois laboratoires. Chaque laboratoire a utilisé les mêmes instruments et technologies, permettant à l'équipe de Preta de passer au crible un ensemble standardisé de données de spectrométrie de masse open source pour effectuer sa propre analyse.
Petras a déclaré que l'analyse fournit à la communauté scientifique une variété de nouvelles questions à poser et à tester. Par exemple, comment ces polluants industriels affecteront-ils ou s’intégreront-ils dans le cycle mondial du carbone ?
Le cycle du carbone est un échange biogéochimique continu de carbone entre l’atmosphère, les océans, les terres et les réservoirs géologiques, tels que les roches et les combustibles fossiles. Le cycle régule la température de la planète et soutient la vie.
« La grande majorité des échantillons d'eau de mer sont généralement constitués de métabolites fabriqués par les communautés microbiennes, comme ceux qui fixent le carbone par la photosynthèse. Ils libèrent des molécules telles que des sucres, des peptides et des lipides… ils sont essentiels au cycle du carbone », a déclaré Petras. Aujourd'hui, grâce à cette recherche, ainsi qu'à d'autres études sur les microplastiques, « nous supposons qu'il pourrait également y avoir une contribution substantielle des molécules fabriquées par l'homme dans ce cycle. Mais dans quelle mesure cela pourrait influencer les communautés microbiennes et le cycle mondial du carbone est en grande partie inconnu ».
Dans le meilleur des cas, dit-il, les microbes incorporent, ingèrent ou « respirent » simplement ces produits chimiques, les recyclent, « puis les respirent sous forme de dioxyde de carbone ». Mais il est possible que ces produits chimiques altèrent ce système.
« Si des herbicides ou d'autres molécules sont présents en grande quantité, ou s'ils agissent en synergie avec eux, ils peuvent avoir certains effets sur les communautés microbiennes… et c'est ces questions que nous devons aborder et tester expérimentalement en laboratoire », a-t-il déclaré.
