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Des colonies de microbes dans la plastisphère océanique

La plastisphère, ce nouvel écosystème marin qui se développe sur les déchets plastiques, grouille de microbes et de bactéries en tout genre. S’il est difficile de prévoir les effets qu’aura ce nouveau monde sur l’océan, on peut d’ores et déjà affirmer qu’il modifie le développement des micro-organismes et pourrait bien transporter des maladies.

Ce macrodéchet de plastique a été découvert dans la zone d'accumulation est de l'océan Pacifique, durant l'expédition 7e continent, le mois dernier. Les mollusques s'en servent au même titre que les rochers ou récifs. Ces déchets de plastique sont aujourd'hui de véritables nouveaux récifs, nids de microbes en tout genre, tels que le choléra. © Soizic Lardeux, OSL Ce macrodéchet de plastique a été découvert dans la zone d'accumulation est de l'océan Pacifique, durant l'expédition 7e continent, le mois dernier. Les mollusques s'en servent au même titre que les rochers ou récifs. Ces déchets de plastique sont aujourd'hui de véritables nouveaux récifs, nids de microbes en tout genre, tels que le choléra. © Soizic Lardeux, OSL

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Les débris marins les plus abondants sont les déchets plastiques. Sur les 260 millions de tonnes de plastique produites chaque année, 10 % finit sa course en mer. La circulation océanique entraîne les déchets loin des côtes, dans les gyres océaniques où ils s’accumulent et se dégradent lentement. Ces zones d’accumulation sont souvent appelées continents de plastique ou îles de plastique. La notion de plaque macroscopique de plastique est trompeuse, on devrait plutôt parler de soupe de plastique microscopique. Néanmoins, l’abondance du matériau dans l’océan a conduit à la prolifération de milliers de bactéries, fondant un nouvel écosystème, la « plastisphère ».

Ce nouvel habitat océanique soulève un grand nombre de questions. Les nouvelles conditions environnementales vont-elles favoriser le développement d’espèces au détriment d’autres ? En quoi la prolifération de la vie marine à même ces déchets plastiques pourrait-elle modifier la chaîne alimentaire ? À leur mort, ces organismes vont-ils plonger au fond de l’océan ou seront-ils ingérés ? Quel impact la plastisphère peut-elle avoir sur l’océan ? Difficile de répondre maintenant, mais une équipe du Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) donne quelques éléments d’analyse.

Une ciliée Suctoria couverte de bactéries symbiotiques et des diatomées, fixées sur un morceau de plastique fissuré et altéré.
Une ciliée Suctoria couverte de bactéries symbiotiques et des diatomées, fixées sur un morceau de plastique fissuré et altéré. © Erik Zettler, Sea Education Association

L’équipe a étudié des débris plastiques récoltés en différents points du gyre de l’Atlantique nord, à partir de filets au maillage microscopique. La plupart des débris récupérés ne dépassaient pas le millimètre, mais abritaient une riche vie microbienne. Les résultats de l’analyse, publiés dans la revue Environmental Science & Technology, font état de plus d’un millier d’espèces différentes développées sur un seul microdéchet de plastique.

Le plastique au temps du choléra

Sur un bout de plastique d’à peine la taille d’une épingle, les chercheurs ont trouvé des organismes autotrophes (phytoplancton et bactéries), des animaux et bactéries qui s’en nourrissaient et des prédateurs plus gros encore. Ils ont par ailleurs identifié de véritables relations symbiotiques entre certains de ces organismes. La plastisphère peut être vue comme un nouveau récif microbien.

Étudiées à partir de microscopie électronique à balayage et de techniques de séquençage des gènes, les bactéries montrent un développement différent de celles qui grandissent sur des récifs naturels. Le plastique se dégrade moins vite que le bois ou les plumes sur lesquels elles vivent normalement, et fournit des éléments nutritifs bien inhabituels. L’équipe montre notamment que les microbes sont capables de dégrader le plastique. Ils ont observé des fissures et des puits microscopiques dans le matériau, qui révèlent que les bactéries s’attaquent aux chaînes d’hydrocarbures.

Les débris de plastique représentent donc un nouvel écosystème, mais pourraient bien être aussi un nouveau mode de transport, vecteur de microbes nocifs. Sur un des plastiques étudiés, la population dominante appartenait au genre Vibrio, qui comprend les bactéries du choléra et les bactéries vectrices de maladies gastrointestinales. L’équipe du WHOI espère pour la suite être en mesure d’identifier et de séquencer toutes les bactéries que l’on peut trouver dans ces milieux, pour ainsi parvenir à développer des cultures en laboratoire et étudier leur mode de fonctionnement. 


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