Glace flottante en formation dans la mer Baltique, où les concentrations de microplastique sont à des niveaux similaires à ceux de l’Arctique. L'incorporation de microplastiques dans la glace de mer affecte la capacité d'absorption ou de réflexion de la glace par l'énergie solaire. Shutterstock

La pollution plastique dans les océans est devenue un problème de société important, car les plastiques sont la polluants les plus courants et persistants dans les océans et les plages du monde entier. Dans l’imaginaire commun, les déchets en plastique sont souvent associés à des bouteilles dérivantes dans l’océan, à des engins de pêche qui s’échouent sur les plages ou à des sacs en plastique dans lesquels les tortues se prennent pour des méduses et mangent.

Mais ces particules plus grosses ne sont que la pointe de l'iceberg. Les petites particules sont également une partie importante du problème. Les particules de plastique inférieures à cinq millimètres sont appelées microplastiques. Ils peuvent provenir de motifs délibérés (tels que des agents de nettoyage ou des produits de soin personnel), de la dégradation de gros morceaux de plastique ou de microfibres de textiles.

, impact des microplastiques sur l'environnement et la santé humaine est encore à l'étude.

Les microplastiques sont de petits morceaux de plastique dont la taille est inférieure à la taille d'un grain de riz. Ils ont un impact sur les écosystèmes en polluant l'environnement et en entrant dans la chaîne alimentaire. Shutterstock

Impact arctique

Si les gens supposent que l'environnement arctique n'est pas affecté par ce que les humains rejettent dans les océans, ils ont tort. Les eaux cristallines de l'océan Arctique sont sous la menace silencieuse de ces particules alors qu'elles dériver avec les courants océaniques sur de longues distances.

Les concentrations de microplastiques dans l'Arctique devraient augmenter rapidement en raison de l'apport croissant d'eau douce et de l'intensification du trafic maritime et des activités de développement des ressources. Compte tenu du vulnérabilité exceptionnelle des écosystèmes marins arctiques, il est urgent d’évaluer la répartition, les filières et le devenir des microplastiques dans l’Arctique.

Dans un article récent publié dans Marine Pollution Bulletin, nous avons étudié si et comment les microplastiques pourraient être incorporés à la structure de la glace de mer. Les microplastiques dans la glace de mer pourraient avoir une incidence sur l'absorption du rayonnement solaire incident. Cela affecte l’albédo des glaces de mer - la façon dont la glace reflète l’énergie solaire - l’un des les propriétés essentielles de la banquise en termes de régulation des échanges thermiques entre l'océan et l'atmosphère.

Mesurer l'albédo

Des modifications de l’albédo des glaces de mer auraient de fortes conséquences sur le cycle annuel de croissance et de fonte des glaces de mer. Pour tester notre hypothèse, nous avons mis en place une étude sur le microcosme à la [Installation de recherche environnementale sur les glaces de mer à l'Université du Manitoba], une piscine extérieure dans laquelle on peut faire pousser de la glace de mer.

Deux ensembles de microcosmes 12, mesurant un mètre cube, ont été fabriqués en utilisant des tuyaux en aluminium galvanisés comme armatures et des draps en coton comme murs. Le premier ensemble a été utilisé pour mesurer les niveaux de lumière, tandis que le second a été utilisé pour collecter des échantillons de glace de mer. Nous avons ajouté manuellement des particules microplastiques afin de surveiller leur incorporation dans la glace de mer au fur et à mesure de sa croissance. Nous avons utilisé quatre concentrations différentes: contrôle (aucune particule ajoutée), faible, moyenne et élevée (environ 120, 380 et 1,200 particules par litre, respectivement).

Des niveaux variables de microplastiques ont été étudiés dans des environnements contrôlés. Auteur fourni

Nous avons utilisé un colorant appelé rouge de Nil pour suivre les microplastiques lorsque la glace a gelé. Sous une lumière fluorescente, le colorant faisait briller les microplastiques, ce qui nous permettait de voir comment la glace de mer concentrait les microplastiques dans sa structure et, une fois incorporés, comment les particules restent dans la matrice de glace.

Nous avons trouvé de fortes concentrations de particules à la surface de la glace de mer, en raison de la flottabilité des particules et de la formation rapide de cristaux de glace, qui les retiennent alors que la glace se fond dans une couche de glace ferme. Bien que les microplastiques n’aient pas eu d’effet sur les taux de croissance de la glace de mer, des modifications marquées de l’albédo des glaces de mer en réponse à des concentrations moyennes et élevées de microcosmes de microplastiques.

Pour déterminer l'impact réel de nos observations sur le monde réel, nous avons également mesuré les concentrations de microplastique dans divers échantillons de glace de mer prélevés dans le golfe de Botnie (mer Baltique). Nous avons observé des concentrations de microplastiques similaires à celles observées dans l'océan Arctique (particules 8 à 41 par litre), mais nettement inférieures à celles observées dans notre expérience sur des microcosmes. À ces concentrations, nous ne prévoyons pas que l’incorporation de microplastique ait un impact sur l’albédo de la glace de mer.

Dans les régions où les concentrations de microplastiques sont plus élevées, ou si la concentration de microplastiques augmente, nous nous attendons à ce que les propriétés de la glace de mer changent. Ces changements toucheraient principalement l’albédo, mais aussi les processus photochimiques et photobiologiques présents dans la glace de mer, tels que la disponibilité de la lumière pour algues vivant au bas de la couche de glace, avec des impacts potentiels sur la base du réseau trophique arctique.

A propos de l'auteur

Nicolas-Xavier Geilfus, associé de recherche, Université du Manitoba

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Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.