Un nouveau mécanisme d'entrée des microplastiques dans la chaîne alimentaire
Les microplastiques entrent dans les agrégats de planctons, qui sont ensuite ingérés par des poissons et remontent la chaîne alimentaire. Des scientifiques de trois laboratoires implantés à Toulouse, ont été les premiers à utiliser la microscopie à force atomique pour étudier le problème. Dans des travaux publiés dans la revue Science of the Total Environment, ils ont confirmé l’existence d’un mécanisme où la présence de microplastiques favorise l’agrégation des microalgues, et en ont découvert un second, jusqu’alors inconnu.
La pollution par les plastiques touche tous les milieux. Les microplastiques entrent notamment dans les chaînes alimentaires marines, puis remontent jusqu’aux plus gros animaux et à l’homme. Les interactions avec le plancton semblent particulièrement importantes, mais restent encore mal comprises. Les microalgues, qui constituent la majeure partie du plancton et le premier maillon de la chaîne alimentaire aquatique, peuvent s’agréger dans certaines conditions. Or les microplastiques provoquent la formation de ces agrégats, dans lesquels ils se mêlent et passent ainsi dans les animaux ou se répandent dans les profondeurs des océans. Les agrégats, plus lourds, coulent en effet au lieu de flotter. Des chercheurs et chercheuses du Toulouse Biotechnology Institute, bio & chemical engineering (TBI, CNRS/INSA Toulouse/INRAE), du Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes (LAAS-CNRS) et du laboratoire Interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (IMRCP, CNRS/Université Toulouse/Paul Sabatier) ont montré que les microplastiques renforçaient, de deux manières différentes, la formation d’agrégat de plancton auxquels ils se mêlent ensuite. Publiés dans la revue Science of the Total Environment, ces travaux sont basés sur une nouvelle méthodologie, centrée autour d’un microscope à force atomique (AFM).
Les microalgues émettent des substances polymériques extracellulaires (EPS), un ensemble de glucides, de protéines et d’acides nucléiques qu’elles utilisent pour coloniser les surfaces solides et qui provoque leur agrégation. Les co-auteurs et autrices ont confirmé que la présence de microplastiques renforçait la production d’EPS. Cela avait déjà été observé, mais l’équipe a en plus montré que, même en enlevant toutes les EPS, les microalgues s’agrégeaient quand même davantage en présence de microplastiques. Ce sont cette fois les contacts directs, par le biais d’interactions hydrophobes entre les microplastiques et la paroi des cellules, qui provoquent le phénomène. Une partie de l’équipe étudie à présent si les micro- et les nanoplastiques, une fois ingérés par des animaux ou des humains, peuvent être assimilés par le corps et quelles conséquences cela peut avoir sur la santé.
Références
The role of microplastics in microalgae cells aggregation: A study at the molecular scale using atomic force microscopy.
Irem Demir-Yilmaz, Nadiia Yakovenko, Clément Roux, Pascal Guiraud, Fabrice Collin, Christophe Coudret, Alexandra Ter Halle, Cécile Formosa-Dague. Science of the Total Environment, 2022