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Le plastique du futur produit par les abeilles ?

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Les abeilles sont connues pour le rôle crucial qu'elles jouent dans la pollinisation de nos cultures. Dans le futur, l'impact de certaines d'entre elles sur notre environnement pourrait s'étendre à d'autres domaines comme la gestion des déchets. C'est ce qu'espère Debbie Chachra qui vient de présenter ses recherches dans l'édition du mois de décembre de la revue Scientific American. Un espoir basé sur l'étude des abeilles collètes, une famille possédant la capacité de produire du bioplastique, aussi résistant que celui que nous fabriquons et potentiellement dégradable par des bactéries.

Certaines abeilles collètes sont capables de produire un bioplastique potentiellement biodégradable. © Gill Pratt Olin College paru dans Scientific American

Nos sols et nos mers sont pollués par de grandes quantités de plastiques non biodégradables. Pour ne citer qu'un exemple, la mer Méditerranée pourrait contenir à elle seule environ 250 milliards de fragments de plastique, soit environ 500 tonnes de matière, selon une estimation de l'Ifremer et de l'université de Liège parue en décembre 2010.

Ces fragments ne sont pas sans importance pour l'environnement marin puisqu'ils peuvent être ingérés par certains poissons et s'accumuler tout le long de la chaîne alimentaire. Même si toutes les conséquences liées à l'ingestion de ces particules ne sont pas encore connues, il devient nécessaire de trouver de nouveaux matériaux dont la résistance serait similaire aux plastiques industriels mais qui présenteraient l'avantage d'être potentiellement biodégradables. La solution à ce problème complexe pourrait venir d'abeilles appartenant à la famille des Colletidae.

Les déchets plastiques rejetés par la mer témoignent de la pollution présente sous l'eau. © http://www.aquacaux.asso.fr

Qui sont ces abeilles collètes ?

Ces abeilles vivent principalement en solitaire dans l'hémisphère nord. Durant la reproduction, les femelles creusent des galeries avant d'y déposer leurs œufs. Afin de maintenir les œufs à l'abri des changements de température et de divers dangers (bactéries, parasites, champignons), les abeilles collètes (ou « polyester ») sécrètent un matériau ressemblant à de la cellophane. Elles utilisent ce composé pour entourer la chambre du nid d'une coque de protection dans laquelle les larves vont pouvoir grandir et se développer en toute sécurité. C'est sur ces coques qu'une équipe du Franklin W. Olin College of Engineering (États-Unis), dont fait partie Debbie Chachra, base ses espoirs pour le développement d'un nouveau bioplastique.

Après s'être procuré des échantillons de ce biomatériau, les chercheurs ont pu se rendre compte de la résistance extrême des fibres composant la coque de protection : ils n'ont pas été capables de les rompre avec le matériel habituellement employé. C'est sur ce point que ce plastique se différencie de tous ceux qui ont été synthétisés par d'autres procédés. Les chercheurs ont néanmoins pu observer que le matériau produit ne se compose pas uniquement de plastique. La synthèse de la coque protectrice se ferait en deux étapes. Dans un premier temps, la chambre du nid est recouverte par des fibres de soies. Les molécules de plastique n'y sont ajoutées que dans un second temps. Le résultat donne un matériau ressemblant à de la fibre de verre. Les différentes substances entrant dans la composition du bioplastique (principalement l'acide 18-hydroxyoctadécanoïque et l'acide 20-hydroxyéicosanoïque) sont sécrétées par une glande située sous l'abdomen des abeilles, selon Suzanne W. Batra du Beneficial Insect Introduction Laboratory (États-Unis). Le bioplastique produit est dur et sa structure ne s'altère pas dans le temps. De plus, il est parfaitement imperméable.

Un bioplastique dur et durable, réellement biodégradable ?

Dans l'état actuel des choses, aucun procédé connu ne permet de décomposer ce bioplastique. C'est pourquoi Debbie Chachra et son équipe se sont tournés vers des bactériologistes. Leur souhait : trouver une bactérie capable de décomposer le plastique fourni par les abeilles. Une telle découverte permettrait dès lors de pouvoir produire un grand nombre d'objets usuels à partir de plastiques biologiques non dégradables sans action bactérienne. Une fois la durée de vie de l'objet passée, ils pourraient être digérés par les bactéries et les substances créées pourraient à nouveau être utilisées. Au final, l'emploi de ce type de bioplastiques potentiellement dégradables permettrait de diminuer le nombre de déchets plastiques mis en décharge.

Les résultats de cette équipe de chercheurs concernant les caractéristiques mécaniques du plastique produit par les abeilles n'ont pas encore été publiés mais il est certain que leurs travaux devront être suivis avec un grand intérêt.