Recherche et innovation

CINAPE - Caractérisation et identification de l'impact des nanoplastiques dans l'environnement

statut du projet | En cours
Détails de la manifestation
Date de début : Janvier 1
Date de fin : Juillet 3
Appel à projets de recherche : IMPACTS - Impacts des interactions entre polluants sur l'homme et son environnement
Année de l’appel à projets : 2021
Programme de la stratégie de Recherche : Gestion durable des sols, sites pollués et stockage du CO2
Programme de la stratégie de Recherche : Préservation et amélioration de la qualité de l'air
Programme de la stratégie de Recherche : Evaluation des impacts environnementaux et sanitaires
Organisme coordinateur : CNRS - Géosciences Rennes
Partenaires : CNRS - IPREM
Partenaires : U-BORDEAUX - EPOC
Zone d’implantation
des porteurs du projet :
Bretagne / Ille-Et-Vilaine / Rennes
Nouvelle-Aquitaine / Gironde / Arcachon
Nouvelle-Aquitaine / Pyrenees-Atlantiques / Pau

Avec la mise en évidence des « grands vortex » des déchets plastiques dans l’Atlantique Nord et le Pacifique, les débris plastiques retiennent de plus en plus l’attention de la communauté scientifique. Or, il n'existe absolument aucune donnée représentative sur la distribution des nanoplastiques dans l'environnement pour quantifier leur impact. Ce projet de recherche se propose d’étudier les déchets plastiques sur l’ensemble du continuum de taille des débris plastiques. In fine, il s’agit d’apporter des éléments concrets à nos décideurs pour prendre en compte l’impact global des déchets plastiques sur l’environnement.

En faisant les comptes liés à la production totale et à la consommation des plastiques avec ceux résultant des observations dans l’environnement, 99% des plastiques totaux produits font défaut au budget (Sebille et al., 2015)…
A l’heure actuelle, la quasi-totalité des études se focalisent sur la fraction des débris plastiques dont la taille est supérieure à plusieurs micromètres voire plusieurs centaines de micromètres, relativement peu d’études portent sur le continuum de taille des microplastiques jusqu’aux nanoplastiques. Les débris plastiques que nous visualisons au quotidien dans notre environnement vont subir des contraintes physico-chimiques très fortes induisant des transformations inhérentes au matériel (photo-dégradation, thermo-dégradation, bio-degradation, etc.) et ainsi se fragmenter (Barnes, 2002; Ter Halle et al., 2016). Cette fragmentation conduit à la formation de débris de taille micrométrique, appelés « microplastiques » (MP) et dont la taille est comprise entre 1 et 5 mm, mais également en « nanoplastiques (NP) » dont la taille est comprise entre 1 et 1000 nm (Gigault et al., 2018; Zbyszewski et al., 2014). Le partenaire Geosciences Rennes de CINAPE a été le premier à démontrer la présence et les mécanismes de formation potentielles de nanoplastiques dans l'environnement (Ter Halle et al., 2017).

Dans le projet CINAPE, il s’agira tout d’abord de prélever les échantillons de sols contaminés en déchets plastiques et non contaminés (sols témoins). Sur le sol contaminé, il sera extrait les microplastiques (100 μm < taille < 5 mm) qui seront ensuite dégradés en laboratoire en nanoplastiques (NPP) sous des conditions naturellement représentatives.
Les NPP vont permettre de développer rapidement les méthodes dans 4 tâches principales:
-    Les NPP seront utilisés pour développer les instruments et les méthodes analytiques associées pour caractériser les nanoplastiques dans les différentes matrices : les sols, les organismes et les eaux de lessivages ;
-    Parallèlement, les NPP seront utilisés pour réaliser des premiers tests exotoxicologiques ;
-    Les NPP seront utilisés dans les systèmes de colonnes asservies. Ces colonnes seront remplies du sol prélevé et seront traversées par les NPP afin d’évaluer leur comportement environnemental et impact.
-    Finalement, ces systèmes de colonnes seront directement couplés à des microcosmes/aquarium contenant des organismes représentatifs. Ce couplage permettra d’évaluer les effets ecotoxicologiques dans des conditions réalistes d’exposition aux nanoplastiques en fonction de leurs paramètres physico-chimiques conditionnés par leur transport dans le milieu poreux.

Même si des données sont disponibles sur la présence de microplastiques dans l’environnement, il n'existe absolument aucune donnée représentative sur la distribution des nanoplastiques pour quantifier leur impact. De plus, alors que la grande majorité des efforts scientifiques se sont concentrés sur ces grands gyres océaniques ou s’accumulent les déchets plastiques, peu voir aucunes études se concentrent sur les sources (sols, rivières, estuaires) et sur les mécanismes de transfert jusqu’au milieu océanique.

En effet, jusqu’à présent les systèmes continentaux (sols et eaux) ne sont que trop peu et pas étudiés concernant la pollution en nanoplastiques. Et pourtant, les eaux continentales représentent la principale voie de transport du plastique vers les océans, notamment à travers les rejets des eaux usées et le lessivement des sols contaminés (Browne et al., 2011, 2010; Jambeck et al., 2015). Un des principaux site d’accumulation et de source potentielle est les sols et en particulier les sols dans lesquels ont été enfouis volontairement ou involontairement des déchets qui se dégradent par l’action de différentes contraintes physico-chimiques. Ce premier compartiment de l’environnement va conditionner le devenir des déchets plastiques à l’échelle nanométrique.
Grâce aux méthodes développées nous établirons une relation directe entre le cycle de vie des plastiques, leur dégradation depuis leur source jusqu’à leur destination de prélèvement, y compris leur assimilation potentielle par le biota.

CINAPE permettra d’apporter une nouvelle dimension à la prise en compte des déchets plastiques sur l’ensemble du continuum de taille des débris plastiques et ainsi apporter des éléments concrets à nos décideurs pour prendre en compte l’impact global des déchets plastiques sur l’environnement. En effet, CINAPE contribuera grandement à savoir où se trouve la fraction manquante de 99% des débris plastiques dans l’environnement. C'est un point crucial, surtout dans le contexte du changement climatique. En effet, avec la modification de notre écosystème à moyen et long terme, les nanoplastiques, comme d'autres contaminants, seront redistribués et potentiellement responsables de nouveaux désastres écologiques et sanitaires.

ce contenu vous a-t-il été utile ? OUI

47 personnes ont trouvé ce contenu utile