Les déchets plastique, une menace pour la photosynthèse. © Richard Black, Flickr

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La pollution plastique va nous faire manquer d'oxygène

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Les additifs chimiques des déchets plastique ont un effet délétère sur les cyanobactéries qui pullulent dans les océans. Or, ces dernières sont un maillon clé du cycle du carbone et produisent 10 % de l'oxygène que nous respirons.

Quelque 12 millions de tonnes de déchets plastique finissent chaque année dans les océans et la quantité accumulée pourrait doubler d’ici 2030, selon le WWF. Une solution qui affecte tous les animaux marins. On a ainsi retrouvé des microparticules de plastique jusque dans les entrailles de minicrustacés vivant à près de 11 kilomètres de profondeur dans la fosse des Mariannes. En mars 2019, une baleine a été découverte morte avec 40 kg de plastique dans l'estomac.

Prochlorococcus, la bactérie qui fournit la planète en oxygène

Aujourd'hui, les scientifiques alertent sur une nouvelle menace : les substances toxiques du plastique menaceraient la capacité photosynthétique de la bactérie Prochlorococcus, responsable à elle seule de 10 % de la capture de CO2 atmosphérique. « Ce microorganisme est un maillon essentiel à la chaîne alimentaire marine et au cycle du carbone », explique Lisa Moore, chercheuse à l'université de Macquarie à Sydney et coauteur de l'étude publiée le 14 mai dans la revue Nature Communications Biology. « 10 % de l'oxygène que nous respirons provient de son activité ».

Prochlorococcus est l’organisme photosynthétique le plus abondant sur Terre. © Luke Thompson/Chisholm Lab et Nikki Watson/Whitehead, MIT

Prochlorococcus est l'organisme photosynthétique le plus abondant sur Terre, avec une population estimée à 1027. Malheureusement, elle ne se contente pas de capturer le carbone pour se nourrir mais absorbe aussi les polluants relâchés par le plastique. Ces polluants, comme les phtalates, le zinc ou le nickel, sont utilisés comme retardateurs de flammes, colorants ou pour améliorer la flexibilité du plastique. Pour mesurer leur effet sur les bactéries, les chercheurs ont immergé des objets en polyéthylène haute densité (HDPE) et en polychlorure de vinyle (PVC) dans de l'eau de mer et préparé des mélanges à différents niveaux de concentration.

Des cultures de Prochlorococcus et Synechococcus, des cyanobactéries sévèrement affectées par la pollution plastique. © Allison Coe, Chisholm Lab, MIT

Au bout de 72 heures, non seulement la croissance des Prochlorococcus avait diminué au fur et à mesure que la concentration des polluants augmentait, mais elles ont carrément été tuées aux plus hauts niveaux d'exposition. Même chose pour leur activité : « On observe une courbe presque parallèle de ce déclin pour la photosynthèse », atteste Lisa Moore. Des deux sortes de plastique, le PVC semble plus nocif que le HDPE, car il contient davantage d'additifs que le HDPE, expliquent les chercheurs.

Plastique : 23.600 tonnes de substances toxiques relâchées par an dans les océans

Bien entendu, nous n'allons pas suffoquer du jour au lendemain. Il s'agit là de tests réalisés en laboratoire et non en conditions réelles : les concentrations auxquelles sont exposées les bactéries dans l'océan sont la plupart du temps bien inférieures à celles pour lesquelles la photosynthèse disparaît. Mais on estime que 1.800 milliards de particules de plastique flottent dans la zone subtropicale pacifique entre la Californie et Hawaï, là où Prochlorococcus est la plus abondante. En avril, une précédente étude avait calculé que le plastique relâchait 23.600 tonnes de substances toxiques par an, avec des répercussions sur l'activité du phytoplancton et l'écosystème microbien marin. Des effets encore mal étudiés, mais qui montrent que les conséquences de la pollution plastique s'étendent bien au-delà des tortues et des oiseaux.

  • Les cyanobactéries Prochlorococcus produisent 10 % de l’oxygène atmosphérique.
  • Les substances chimiques relâchées par les déchets plastique dans l’océan amenuisent leur photosynthèse.
  • La pollution plastique affecte ainsi tout l’écosystème au-delà des poissons et des mammifères marins.
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