La prolifération des algues accélère l'altération du plastique, alimentant potentiellement la formation de microplastiques

Selon une étude menée par des chercheurs du Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), les floraisons d'algues ont été identifiées comme un catalyseur de l'altération accélérée des plastiques jetés, augmentant potentiellement le taux de formation de microplastiques. Les résultats, basés sur des expériences utilisant des échantillons d'eau de l'étang de canard du KAIST, révèlent que la présence de floraisons d'algues modifie l'environnement microbien à la surface du polyéthylène de faible densité (LDPE), un type de plastique couramment utilisé dans les sacs en plastique. Cette altération entraîne une oxydation plus rapide et le développement de fissures microscopiques, rendant le plastique plus vulnérable à la décomposition.

La recherche a été menée par une équipe dirigée par le professeur Jaewook Myung du Département de génie civil et environnemental. Grâce à une expérience de microcosme contrôlée, l'équipe a recréé des conditions eutrophiques en manipulant l'exposition à la lumière et les niveaux de nutriments pour simuler la floraison des algues. Ils ont observé comment ces conditions ont influencé les communautés microbiennes qui se développent sur les surfaces plastiques.

L'étude a révélé que dans des conditions eutrophes, les cyanobactéries, les bactéries photosynthétiques, ainsi qu'une gamme d'autres espèces bactériennes, formaient un biofilm plus dense sur la surface du plastique. Ce biofilm était composé en grande partie de micro-organismes capables de produire des substances polymères extracellulaires (EPS), un matériau visqueux, semblable à de la colle, qui aide à l'adhérence et à la cohésion microbienne. L'augmentation des microbes producteurs d'EPS a contribué à l'épaississement du biofilm, ce qui a modifié les propriétés chimiques et structurelles du plastique.

L'examen ultérieur à l'aide de techniques d'analyse avancées, y compris la spectroscopie infrarouge à transformation de Fourier (FT-IR) et la microscopie électronique à balayage (SEM), a confirmé que le plastique subissait des changements visibles. La surface du LDPE a développé des groupes fonctionnels riches en oxygène, tels que des groupes carbonyles et hydroxyle, indicatifs d'oxydation. En outre, le plastique présentait de fines fissures, suggérant une susceptibilité accrue au stress mécanique et à la fragmentation ultérieure. Ces changements ont été attribués non à une seule espèce microbienne, mais à l'activité collective d'une communauté microbienne diversifiée englobant des bactéries photosynthétiques et non photosynthétiques.

Les implications de ces résultats mettent en évidence une interaction auparavant non reconnue entre la pollution de l'eau et la pollution plastique. À mesure que les floraisons d'algues deviennent plus répandues en raison du changement climatique, le risque de dégradation accélérée du plastique et donc de génération de microplastiques peut augmenter de manière significative. Cela souligne l'importance d'intégrer des stratégies pour gérer les deux types de pollution, plutôt que de les traiter comme des problèmes distincts. Le professeur Myung a souligné que l'étude fournit des informations essentielles sur la relation complexe entre les facteurs environnementaux et le comportement du plastique. Il a noté que la compréhension de ces interactions est essentielle pour développer des stratégies d'atténuation efficaces.

La recherche contribue également à des discussions plus larges sur le défi mondial de la contamination par les microplastiques, offrant une nouvelle perspective sur la façon dont les changements environnementaux induits par l'homme peuvent exacerber les problèmes de pollution existants.Les prochaines étapes pour l'équipe de recherche comprennent l'élargissement de la portée de leurs études à différents environnements aquatiques et l'exploration d'interventions potentielles pour atténuer les effets de la floraison des algues sur la dégradation du plastique.