Pas une parcelle des mers du monde sans produits chimiques humains
Des signaux chimiques humains même dans des zones maritimes considérées comme vierges dans le Pacifique
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Les produits chimiques fabriqués par l'homme pénètrent les mers côtières dans des proportions inconnues jusqu'à présent. C'est ce que montre une étude internationale dirigée par les biochimistes Jarmo-Charles Kalinski et Daniel Petras à l'Université de Californie, Riverside, qui dirige également un groupe de jeunes chercheurs à l'Université de Tübingen. Pour ce faire, l'équipe de recherche a analysé plus de 2 300 échantillons d'eau de mer provenant de plus de 20 études de terrain, collectés pendant plus d'une décennie dans le Pacifique, l'Atlantique et l'océan Indien. Les résultats ont été publiés dans Nature Geoscience.
Tilman Schramm, doctorant dans le groupe de Daniel Petras et ancien étudiant en master à l'université de Tübingen, extrait des molécules organiques dissoutes d'échantillons d'eau de mer pour l'analyse par spectrométrie de masse.
Daniel Petras
"Même dans des endroits que nous pensions vierges, nous avons trouvé des empreintes chimiques claires de l'activité humaine. Bien que la pollution chimique des océans soit connue depuis longtemps, nous avons été surpris par son ampleur", explique Daniel Petras, professeur assistant à l'université de Californie et jeune chef de groupe dans le cluster d'excellence "Contrôle des micro-organismes pour la lutte contre les infections" (CMFI) à l'université de Tübingen. Selon Petras, même les systèmes de récifs coralliens éloignés, souvent considérés comme des environnements marins particulièrement originaux, portent des signatures chimiques claires de l'activité humaine - de l'agriculture et du développement côtier au tourisme. "Il n'y a pratiquement aucun endroit où nous avons prélevé des échantillons qui ne montre aucune influence chimique de l'homme", explique Jarmo-Charles Kalinski, ancien post-doctorant dans le groupe de Petras à l'UC Riverside et premier auteur de l'étude.
Une quantité énorme à l'échelle mondiale
Les chercheurs ont constaté que les produits chimiques anthropiques sont détectables bien au-delà de la ligne côtière. Même à plus de 20 kilomètres de la côte, les composés d'origine humaine représentaient environ 1 pour cent de la matière organique détectée. "À l'échelle mondiale, cela représente une quantité énorme de matière", explique Petras.
Dans les eaux côtières, les niveaux de signal des molécules organiques d'origine humaine ont atteint une valeur médiane allant jusqu'à 20 pour cent, comparé aux niveaux les plus bas d'environ 0,5 pour cent dans l'océan ouvert. Les valeurs extrêmes dans les estuaires avec des eaux usées non ou mal traitées dépassaient même parfois les 50 pour cent. Au total, l'équipe a identifié 248 composés d'origine humaine, qui représentent une médiane d'environ 2 pour cent du signal total, tous échantillons confondus. L'équipe s'attendait à trouver des pesticides et des composés pharmaceutiques principalement près des côtes, mais les produits chimiques industriels tels que les plastifiants des plastiques, les lubrifiants et autres produits chimiques utilisés dans les produits de soin et de consommation dominent l'empreinte chimique humaine dans les océans. Certains de ces composés se situent à la frontière entre les molécules organiques et les nano-plastiques, brouillant ainsi la ligne de démarcation entre la pollution chimique et la pollution plastique, explique Daniel Petras. "Ces produits chimiques font partie intégrante de l'ensemble de la matière organique des océans. Cela signifie qu'ils jouent peut-être un rôle encore inconnu dans le cycle du carbone et dans le fonctionnement de l'écosystème marin".
Des milliers d'échantillons de différentes études analysés
L'étude constitue l'une des méta-analyses chimiques les plus complètes jamais réalisées sur les zones côtières maritimes. Elle s'appuie sur des échantillons collectés à de nombreuses fins d'étude différentes, notamment pour étudier la santé des récifs coralliens, les efflorescences d'algues ou le cycle du carbone. L'une des principales innovations de l'équipe de recherche a été la combinaison de méthodes uniformes de spectrométrie de masse à haute résolution dans plusieurs laboratoires, ainsi que l'utilisation de procédures informatiques évolutives développées dans le groupe de Mingxun Wang, professeur assistant d'informatique à l'UC Riverside. Grâce à ces avancées technologiques, le groupe a pu combiner et analyser des milliers d'échantillons provenant d'études non reliées entre elles en un ensemble de données unifié et consolidé.
"Ce travail n'a été possible que grâce à l'engagement de nos partenaires de coopération dans le monde entier et à leurs ensembles de données accessibles au public", explique Petras. "En rendant nos données accessibles au public, nous espérons accélérer la recherche et permettre une compréhension plus complète de l'impact chimique humain sur les océans du monde". Malgré l'ampleur de l'ensemble des données, les chercheurs soulignent que de grandes parties du monde sont encore peu explorées. Les données se sont fortement concentrées sur l'Amérique du Nord et l'Europe, avec une couverture limitée de l'hémisphère sud et peu de données provenant de régions comme l'Asie du Sud-Est, l'Inde et l'Australie. "Le manque de données ne signifie pas que le problème n'existe pas", explique Kalinski. "Cela signifie que nous n'avons pas encore regardé d'assez près".
Les conséquences écologiques à long terme sont largement inconnues
Les auteurs de l'étude soulignent que ces analyses ne donnent qu'un premier aperçu et que d'autres analyses détaillées sont nécessaires pour pouvoir déterminer les concentrations avec précision. De plus, les effets des concentrations chimiques cumulées et leurs conséquences écologiques à long terme sont largement inconnus. L'étude démontre clairement que l'homme modifie la chimie marine. Des études ultérieures devraient montrer ce que cela signifie pour la vie marine, les chaînes alimentaires ou la résilience des écosystèmes.
Les résultats mettent en évidence un fait plus global, souvent négligé : les activités quotidiennes telles que la conduite automobile, le nettoyage et les soins corporels contribuent à la diffusion des produits chimiques. Il en va de même pour les emballages alimentaires. Ces produits chimiques sont évacués dans les égouts ou transportés par l'eau de pluie et finissent par atteindre la mer via les rivières et les systèmes d'égouts.
"Ce que nous utilisons sur terre ne disparaît pas facilement", explique Kalinski. "Il finit souvent dans la mer, le dernier puits". Les résultats ont également influencé les propres habitudes de Petras. "Je réduis ma consommation de plastique, j'évite les emballages inutiles et je consomme moins d'aliments hautement transformés", dit-il. "Non seulement pour protéger l'environnement, mais aussi parce que je veux éviter les expositions chimiques directes inutiles pour moi et ma famille".
"Les résultats de cette étude montrent de manière impressionnante les nouvelles connaissances que la recherche moderne produit lorsque l'on coopère et travaille ensemble au niveau international. Ils nous montrent une fois de plus à quel point il est de notre responsabilité, en tant qu'humanité, d'agir de manière responsable et surtout durable", déclare le professeur Dr Karla Pollmann, recteur de l'université de Tübingen.
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 Allemand peut être trouvé ici.
Publication originale
Jarmo-Charles J. Kalinski, Abzer K. Pakkir Mohamed Shah, Bruno Ruiz Brandão da Costa, Shane P. Farrell, Lisa Schellenberg, Lana G. Graves, ... Silvio Pantoja-Gutiérrez, J. Michael Beman, Aaron Hartmann, Allegra Aron, Xavier Siwe Noundou, Rosemary A. Dorrington, Deniz Tasdemir, Andreas F. Haas, Pieter C. Dorrestein, Craig E. Nelson, Lihini I. Aluwihare, Mingxun Wang, Daniel Petras; "Widespread presence of anthropogenic compounds in marine dissolved organic matter"; Nature Geoscience, 2026-3-16
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