Une mer de plastique : le Pacific Trash Vortex

Une mer de plastique : le Pacific Trash Vortex
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Les courants créant le tourbillon du Pacifique…
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L'environnement marin regorge de plus en plus de déchets en plastique qui s'échouent sur les plages, s'accumulent au fond des mers ou flottent à la surface de l'océan ou entre deux eaux [Barnes et alii, 2009]. Mammifères marins, oiseaux, tortues de mer et poissons ingèrent beaucoup de ces déchets, quand ils ne se retrouvent pas piégés dedans ou ne s'étouffent avec. Tout comme les débris volumineux constituent un danger direct pour les grandes espèces [Gregory, 2009], les microplastiques peuvent menacer les espèces plus petites qui les ingèrent par méprise, en particulier les petits poissons planctonophages et les organismes filtreurs (éponges, coraux, clams, etc.). Ces objets et fragments de plastique sont, semble-t-il, omniprésents dans le monde des océans, même si les quantités retrouvées varient fortement en fonction de la circulation océanique, des apports des fleuves, de la densité de population et du niveau d'industrialisation. Les régions non industrialisées sont également touchées, car elles reçoivent les débris portés par les courants, si bien que ce problème fait l'objet d'une attention toujours plus forte de la part des chercheurs et des pouvoirs publics.

Depuis le milieu du XXe siècle, le marché mondial des plastiques1 affiche une forte croissance, jusqu'à représenter 250 millions de tonnes par an, soit l'équivalent de 8 % de la consommation mondiale de pétrole [Plastics Europe, 2009].

1. Le terme "plastique" recouvre plusieurs centaines de matériaux que l'on trouve dans le commerce. Environ 90 % de la demande du marché porte sur sept polymères, dont, pour moitié, le PVC, le polypropylène et le polyéthylène haute et basse densité (PEHD/PEBD).

La consommation de plastique par habitant et par an varie de 20 kilos dans les pays asiatiques en développement, qui affichent le plus grand potentiel de croissance industrielle, à une centaine de kilos en Europe occidentale et en Amérique du Nord. Si le plastique entre dans la composition de nombreux produits, plus d'un tiers de la production est employé pour l'emballage de courte durée, et le véritable recyclage des déchets de plastique reste limité. Il représente, même en Europe, moins d'un quart du plastique post-consommation en 2008. L'essentiel des déchets plastiques générés est mis en décharge, incinéré avec récupération de l'énergie pour diverses opérations industrielles et d'élimination des déchets, ou bien tout simplement jeté [Plastics Europe, 2009]. Le plastique a une durée de vie très longue : les estimations vont de quelques centaines à plusieurs milliers d'années, et cette matière reste pour l'essentiel dans la nature sous sa forme originale ou sous forme de fragments ou de particules. Des études menées dans le monde entier montrent que les objets en plastique constituent la majeure partie des détritus marins retrouvés sur les plages [Derraik, 2002], ainsi que sur les fonds marins des milieux côtiers urbanisés.

Les objets en plastique peuvent voyager sur de longues distances avant de sombrer sous le poids de l'encrassement biologique (colonisation par des balanes et d'autres organismes) ou de s'échouer sur la plage. Il est souvent difficile de savoir avec certitude à quel endroit un objet est entré dans la mer. Qui plus est, ces petites particules que les animaux marins risquent d'ingérer, avec des répercussions potentielles tout le long de la chaîne alimentaire, résultent de la dégradation mécanique ou photochimique, ou du déversement de plastique en granulés ou en poudre, et rejettent des produits chimiques toxiques, adjuvants ou produits adsorbés, que les poissons ou d'autres organismes peuvent bio-accumuler [Teuten et alii, 2007]. Des végétaux et des animaux colonisent la surface des plastiques flottants et sont, par conséquent, transportés sur de longues distances vers de nouveaux milieux ; le fait qu'ils ne soient pas indigènes de ces habitats ne les empêche pas d'y prospérer et de les envahir [Gregory, 2009].

Certaines régions du fond des mers semblent faire office de "piège" : parmi les zones étudiées à ce jour, c'est la Méditerranée qui présente la plus forte densité de débris en plastique immergés, ce qui s'explique par la forte densité de population humaine, l'intensité de la navigation et la dispersion relativement faible par les marées. Par ailleurs, les résidus ont tendance à s'accumuler au fond des mers sous l'influence d'une circulation océanique à grande échelle, par exemple dans certaines zones de l'océan Atlantique et de la mer du Nord [Barnes et alii, 2009].

À l'instar du plastique immergé, les débris de plastique flottants tendent à s'accumuler en des endroits bien précis. Il semble que le Tourbillon du Pacifique Nord, ou North Pacific Central Gyre [Moore et alii, 2001], soit l'une de ces zones, située entre la Californie et Hawaï. Le tourbillon entraîne et concentre les déchets provenant d'une vaste région de l'océan Pacifique. Son cœur, d'environ 1 000 km de diamètre, fait l'objet de l'activité d'échantillonnage la plus intense ; on estime qu'il pourrait contenir jusqu'à 3 millions de tonnes de débris flottants en plastique [Moore, 2008], soit environ 5 kilos de plastique par km2, dont une forte proportion se présente sous la forme de minuscules fragments de "microplastiques" en suspension et très dispersés. Les médias appellent cette zone la "Poubelle de l'Est", le "Tourbillon (ou Vortex) d'ordures du Pacifique", ou encore la "Zone d'agglomération détritique Est " (Eastern Garbage Patch ou Pacific Trash Vortex). Des agrégats similaires ont été observés dans d'autres parties du Pacifique, notamment une " Poubelle de l'Ouest " (Western Garbage Patch) à l'intérieur d'un tourbillon océanique plus petit au sud du courant de Kuroshio, près du Japon [NOAA, 2010]. En outre, certaines observations récentes signalent une " Plaque de déchets de l'Atlantique " (Atlantic Garbage Patch) centrée sur la mer des Sargasses, dont on sait depuis longtemps qu'il s'agit d'une zone d'accumulation de matières biogéniques - la grande majorité des fragments mesure moins de 10 millimètres et pèse moins de 20 milligrammes [Morét-Ferguson et alii, 2010] - même si le devenir à long terme de ces débris demeure largement méconnu 2.

2. Malgré l'accroissement de la production mondiale de plastique ces dernières décennies, la quantité de débris plastiques dans l'Atlantique Nord-Ouest et dans les Caraïbes semble demeurer relativement constante depuis le milieu des années 1980.

Les courants créant le tourbillon du Pacifique Nord

Source : Adapté d'une carte de la NOAA (disponible sur www.marinedebris.noaa.gov).

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L'expression Pacific Trash Vortex ("Grand Tourbillon d'ordures du Pacifique") donne l'image d'une région vaste et aisément observable, que l'on pourrait se représenter comme une véritable "nappe de déchets" [NOAA, 2010]. En réalité, il est rare que les multiples objets d'assez grande taille forment de vastes agrégats. En revanche, leur présence est le signe d'un phénomène moins spectaculaire, mais bien plus répandu et insidieux : la forte concentration de petits fragments de plastique, détectables uniquement si l'on remorque un filet traînant, à une certaine distance dans les eaux de surface. Par conséquent, si la surveillance aérienne permet de repérer des débris volumineux dans d'autres zones, par exemple dans la zone de convergence subtropicale du Pacifique Nord (NorthPacific Subtropical Convergence Zone) [Pichel et alii, 2007], il ne s'agit là que d'un cas extrême dans toute la gamme des débris flottants en plastique.

La distribution des débris plastiques semble intrinsèquement hétérogène, tant sur le plan spatial que temporel, ce qui rend délicate toute comparaison entre zones de convergence. De plus, malgré un intérêt grandissant porté par la recherche à cette question, le nombre, la couverture géographique et la comparabilité des analyses quantitatives restent remarquablement limités à ce jour. C'est pourquoi l'évaluation des conséquences biologiques de la présence des débris plastiques en milieu marin constitue un immense défi.Alors que les conséquences de l'enchevêtrement dans de gros objets plastiques et de leur ingestion sont relativement simples à observer et à répertorier, la recherche sur l'ingestion de microplastiques n'en est qu'à ses débuts. Il faut donc de toute urgence en étudier l'impact physiologique et l'enjeu plus global pour l'écologie. Un corpus de recherches de plus en plus vaste s'intéresse à l'ingestion d'éléments en plastique par les albatros et autres oiseaux marins, ainsi qu'aux dauphins, baleines et tortues de mer qui se retrouvent souvent pris au piège dans les débris plastiques ; cependant, les seules études systématiques qui traitent des déchets plastiques de petite taille sont celles menées le long des plages dans les zones d'accumulation (surtout à Hawaï). De surcroît, les chercheurs ne disposent pas des techniques qui leur permettraient d'évaluer les effets des microplastiques.

Comment pouvons-nous lutter contre les différentes formes de pollution - actuelles et à venir - par les plastiques ? Des programmes coûteux de collecte et de valorisation des débris flottants ne peuvent être efficaces qu'à échelle locale, dans des eaux littorales peu profondes et fermées. Les opérations de nettoyage des plages livrent pour leur part une bataille perdue d'avance puisqu'elles traitent les symptômes et non la cause du problème. Si les stratégies telles que le recyclage, la taxation des sacs en plastique ou l'utilisation de plastiques issus de la biomasse et biodégradables sont toutes susceptibles de jouer un rôle plus important à l'avenir, elles ne résoudront jamais qu'une fraction du problème. Et ce type de stratégies ne sera efficace que si nous avons aussi la volonté et la capacité de repenser notre attitude vis-à-vis de la consommation du plastique, de voir ce matériau tel qu'il est (onéreux, à longue durée de vie et impossible à éliminer), et d'user des produits et emballages en plastique avec parcimonie et sagacité.

Bibliographie

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Barnes, D.K.A., Galgani, F., Thompson, R.C. and Barlaz, M. (2009) Accumulation and fragmentation of plastic debris in global environments. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 364, 1985-1998.
Derraik, J.G.B., (2002) The pollution of the marine environment by plastic debris: a review. Marine Pollution Bulletin, 44 (9), 842-852.
Gregory, M.R. (2009) Environmental implications of plastic debris in marine settings – entanglement, ingestion, smothering, hangers-on, hitch-hiking and alien invasions. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 364, 2013-2025.
Law, K.L., Morét-Ferguson, S., Maximenko, N.A., Proskurowski, G., Peacock, E.E., Hafner, J. and Reddy, C.M. (2010) Plastic accumulation in the North Atlantic Subtropical Gyre. Science, 329 (5996), 1185-1188.
Moore, C.J. (2008) Synthetic polymers in the marine environment: A rapidly increasing long-term threat. Environmental Research, 108, 131-139.
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Retrieved from http://www.mindfully.org/Plastic/Moore-North-PacificCentral-Gyre.htm
Morét-Ferguson, S., Law, K.L., Proskurowski, E.K., Peacock, E.E. and Reddy, C.M. (forthcoming 2010) The size, mass and composition of plastic debris in the western North Atlantic Ocean. Marine Pollution Bulletin.
National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) (2010) Demystifying the Great Pacific Garbage Patch. NOAA National Ocean Service Marine Debris Programme. Washington, DC: US Department of Commerce.
Retrieved from http://marinedebris.noaa.gov/publications/weeklyreports_pdfs/feb10.pdf
Pichel, W.G., Churnside, J.H., Veenstra, T.S., Foley, D.G., Friedman, K.S., Brainard, R.E., Nicoll, J.B., Zheng, Q. and Clemente-Colon, P. (2007) Marine debris collects within the North Pacific Subtropical Convergence Zone. Marine Pollution Bulletin, 54, 1207-1211.
Plastics Europe (2009). The Compelling Facts about Plastics 2009: An Analysis of European Plastics Production, Demand and Recovery for 2008. Brussels: Plastics Europe.
Teuten, E.L., Rowland, S.J., Galloway, T.S. & Thompson, R.C. (2007) Potential for plastics to transport hydrophobic contaminants. Environmental Science & Technology, 41, 7759-7764. 
Teuten, E.L., Saquing, J.M., Knappe, D.R.U., Barlaz, M.A., Jonsson, S., Bjorn, A., Rowland, S.J., Thompson, R.C., Galloway, T.S., Yamashita, R., Ochi, D., Watanuki, Y., Moore, C., Viet, P.H., Tana, T.S., Prudente, M., Boonyatumanond, R., Zakaria, M.P., Akkhavog, K., Ogata, Y., Hirai, H., Iwasa, S., Mizukawa, K., Hagino, Y., Imamura, A., Saha, M. and Takada, H. (2009) Transport and release of chemicals from plastics to the environment and to wildlife. Philosophical Transactions of The Royal Society B, 364, 2027-2045.