26.09.2022 - University of California, San Diego

Un changement radical pour la pollution plastique : un nouveau matériau se biodégrade dans l'eau de mer

Des micro-organismes marins se régalent des nouveaux matériaux en polyuréthane utilisés dans les chaussures durables d'une entreprise.

Les plastiques, désormais omniprésents dans le monde moderne, sont devenus une menace croissante pour la santé humaine et environnementale. Partout dans le monde, les preuves de la pollution plastique s'étendent des sacs d'épicerie dans les grands fonds marins aux microplastiques dans nos aliments et même dans notre sang.

À la recherche de solutions pour contrer l'augmentation des déchets plastiques, des scientifiques de l'université de Californie à San Diego ont mis au point de nouveaux matériaux biodégradables destinés à remplacer le plastique utilisé de manière conventionnelle. Après avoir prouvé que leurs mousses de polyuréthane se biodégradaient dans des composts terrestres, une équipe interdisciplinaire de scientifiques, dont le biologiste Stephen Mayfield de l'UC San Diego et les chimistes Michael Burkart et Robert "Skip" Pomeroy, a maintenant démontré que le matériau se biodégrade dans l'eau de mer. Les résultats sont publiés dans la revue Science of the Total Environment.

Les chercheurs s'efforcent de remédier à un problème de pollution plastique désormais décrit comme une crise environnementale mondiale. En 2010, les chercheurs ont estimé que 8 milliards de kilogrammes de plastique pénètrent dans l'océan en une seule année, avec une forte augmentation prévue d'ici 2025. Lorsqu'ils pénètrent dans l'océan, les déchets plastiques perturbent les écosystèmes marins, migrent vers des lieux centraux et forment des gyres d'ordures tels que le Great Pacific Garbage Patch, qui couvre une superficie de plus de 1,6 million de kilomètres carrés. Ces plastiques ne se dégradent jamais, mais se décomposent en particules de plus en plus petites, devenant finalement des microplastiques qui persistent dans l'environnement pendant des siècles.

En collaboration avec Samantha Clements, coauteur de l'étude, biologiste marin et plongeur scientifique à la Scripps Institution of Oceanography, les chercheurs de l'UC San Diego ont mené une série de tests sur leurs matériaux en polyuréthane biodégradable - actuellement utilisés comme mousses dans les premières chaussures biodégradables disponibles dans le commerce (vendues par une société dérivée appelée Blueview) - à la Ellen Browning Scripps Memorial Pier et à l'Aquarium expérimental de Scripps. L'emplacement de la jetée a permis aux scientifiques de tester des matériaux dans l'écosystème naturel du littoral, qui est l'environnement exact où les plastiques indésirables sont le plus susceptibles de se retrouver.

L'équipe a découvert qu'un assortiment d'organismes marins colonise la mousse de polyuréthane et biodégrade le matériau pour le transformer en produits chimiques de base, qui sont consommés comme nutriments par ces micro-organismes, dans l'environnement océanique. Les données de l'étude suggèrent que les micro-organismes, un mélange de bactéries et de champignons, vivent dans tout l'environnement marin naturel.

"L'élimination inappropriée du plastique dans l'océan se décompose en microplastiques et est devenue un énorme problème environnemental", a déclaré Mayfield, professeur à l'école des sciences biologiques et directeur du California Center for Algae Biotechnology. "Nous avons montré qu'il est absolument possible de fabriquer des produits en plastique de haute performance qui peuvent également se dégrader dans l'océan. Les plastiques ne devraient pas aller dans l'océan en premier lieu, mais s'ils y vont, ce matériau devient de la nourriture pour les micro-organismes et non des déchets plastiques et des microplastiques qui nuisent à la vie aquatique."

Les chaussures, y compris les tongs, la chaussure la plus populaire au monde, constituent un pourcentage important des déchets plastiques qui finissent dans les océans et les décharges de la planète. Pour tester et analyser complètement leurs matériaux en polyuréthane, mis au point à l'UC San Diego au cours des huit dernières années, les auteurs de l'étude se sont associés à des experts en biologie, en chimie des polymères et de synthèse et en sciences marines. Des échantillons de mousse ont été exposés à la dynamique des marées et des vagues et les changements moléculaires et physiques ont été suivis à l'aide de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et de la microscopie électronique à balayage. Les résultats ont montré que le matériau a commencé à se dégrader en quatre semaines à peine. Les chercheurs ont ensuite identifié des micro-organismes provenant de six sites marins autour de San Diego, capables de décomposer et de consommer le matériau en polyuréthane.

"Aucune discipline ne peut à elle seule résoudre ces problèmes environnementaux universels, mais nous avons mis au point une solution intégrée qui fonctionne sur terre - et nous savons maintenant qu'elle se biodégrade également dans l'océan", a déclaré M. Mayfield. "J'ai été surpris de voir combien d'organismes colonisent ces mousses dans l'océan. Cela devient quelque chose comme un récif microbien".

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.

University of California, San Diego

Recommander les actualités PDF / Imprimer article

Partager

Faits, contextes, dossiers
  • Plastiques
  • mousses
  • pollution de l'eau
  • matériaux biodégradables
  • polyuréthanes
  • micro-organismes
Plus sur UCSD