Une partie de l’océan Pacifique, entre la Californie et Hawaï, devient de plus en plus cyan, cette teinte à mi-chemin entre le bleu et le vert. Les satellites ont enregistré ce changement: sur deux décennies, ils ont mesuré une augmentation de la lumière bleue et verte reflétée par l’eau. La zone touchée coïncide avec la Great Pacific Garbage Patch, l’immense zone où les courants océaniques amassent des tonnes de déchets plastiques. Et parmi les responsables potentiels de ce changement se trouvent précisément les microplastiques.
Selon une étude publiée dans Communications Earth & Environment par des chercheurs de l’Université de Bergen, en Norvège. En analysant trois séries de données satellitaires recueillies entre 2002 et 2022, les chercheurs ont identifié un changement dans les caractéristiques optiques de l’eau compatible avec l’accumulation de minuscules particules plastiques. Si petites qu’elles échappent aux observations habituelles, et pourtant potentiellement suffisantes pour modifier la façon dont l’océan reflète la lumière.
La gigantesque tache de plastique du Pacifique laisse une autre trace
La Great Pacific Garbage Patch, connue aussi sous le nom de Pacific Trash Vortex, est souvent appelée l’« île de plastique ». Un nom évocateur qui risque de faire imaginer une étendue compacte de bouteilles, de sacs et de détritus sur laquelle, si l’on voulait, on pourrait même marcher. La réalité est assez différente. Les déchets sont répartis sur une surface immense, entraînés et concentrés par les courants du Pacifique nord. Certains flottent, d’autres restent en suspension dans l’eau et beaucoup sont si petits qu’ils passent inaperçus à l’œil nu.
La taille du problème donne une idée. Selon une étude publiée dans Scientific Reports, la zone d’accumulation occupait environ 1,6 million de kilomètres carrés, soit près de trois fois la superficie de la France, et contenait une quantité estimée de 79 000 tonnes de plastique. La majeure partie du poids provenait des déchets les plus volumineux, notamment des filets et du matériel de pêche. Les microplastiques ne représentaient qu’environ 8 % de la masse totale, mais constituaient 94 % des 1 800 milliards de fragments estimés.
Et parlons seulement des particules que les chercheurs avaient réussi à prélever, à partir de dimensions de l’ordre de la demi-millimètre. Celles encore plus petites restaient essentiellement hors du comptage. Ce sont précisément celles-ci qui ont attiré l’attention du groupe norvégien: des fragments inférieurs à 300 micromètres, moins d’un tiers de millimètre, capables de rester en suspension dans l’eau et d’interagir avec la lumière solaire.
Il suffit de 5 milligrammes de microplastiques pour modifier la lumière reflétée par l’eau
La couleur de l’océan dépend de plusieurs facteurs. L’eau absorbe certaines longueurs d’onde de la lumière et en diffuse d’autres, tandis que le phytoplancton, les sédiments et les substances dissoutes contribuent à modifier son apparence. La matière plastique peut aussi intervenir dans ce processus. Les particules les plus petites diffusent la lumière différemment de nombreux matériaux naturels et peuvent augmenter la quantité de radiation qui retourne vers la surface, jusqu’à atteindre les capteurs des satellites.
Les chercheurs Shea Cheatham, Daniel Koestner et Børge Hamre ont comparé trois archives d’observations satellitaires liées au Pacifique nord. Toutes ont montré, dans certaines zones proches de la Great Pacific Garbage Patch, une augmentation significative de la lumière reflétée dans les bandes bleue et verte.
@AI generated – ©Communications Earth & Environment
La combinaison produit une variation vers le cyan, une teinte qui, dans les analyses scientifiques, apparaît plus marquée que celle des eaux environnantes. Il s’agit de variations mesurées par les instruments, bien sûr, et non d’une gigantesque tache turquoise visible à l’œil nu. Pour comprendre jusqu’où pouvait agir le plastique, le groupe a modélisé, à l’aide de modèles mathématiques, le comportement de la lumière dans l’eau, en introduisant différentes concentrations de microplastiques.
Le résultat est surprenant: environ 5 milligrammes de microplastiques par mètre cube d’eau pourraient suffire, dans les conditions simulées, à produire une augmentation de la luminosité détectable par les capteurs satellites. Cinq milligrammes disséminés dans mille litres d’eau. Une quantité minuscule, du moins sur le papier, qui pourrait déjà suffire à laisser un signal reconnaissable depuis l’espace.
Les simulations indiquent que les microplastiques peuvent expliquer le changement
Naturellement, la couleur de l’océan peut varier même sans l’intervention du plastique. Le phytoplancton modifie sa répartition et sa composition, les matières organiques se déplacent et les conditions environnementales influencent en continu la lumière réfléchie par l’eau. Pour distinguer ces effets, les chercheurs ont élaboré plus de 50 000 scénarios d’augmentation de la luminosité marine, en modifiant les concentrations des substances présentes dans l’eau. Lorsque seules les composantes naturelles étaient prises en compte, seulement 3 % des simulations produisaient un déplacement vers le cyan. En incluant aussi les microplastiques, le pourcentage montait à 13 %. Bien plus que quatriple.
Selon les auteurs, obtenir le même résultat uniquement par des variations naturelles nécessiterait des changements importants dans la composition du phytoplancton, généralement accompagnés d’une diminution de la biomasse et des substances organiques dissoutes. La présence des microplastiques représente donc une explication plausible du phénomène observé.
Pour attribuer définitivement le changement à la plastiques, il faudra néanmoins des mesures directes dans la zone concernée, d’autant plus que les trois séries satellitaires diffèrent dans l’intensité des variations enregistrées. Mais les résultats indiquent déjà une voie possible pour repérer une pollution qui, jusqu’à présent, a été particulièrement difficile à surveiller.
Nous pourrons identifier les microplastiques depuis l’espace, mais les retirer seront bien plus difficiles
Si cela se confirme, la découverte pourrait offrir un nouvel outil pour étudier l’inégalité des océans et la pollution. À l’heure actuelle, repérer les microplastiques les plus petits nécessite des prélèvements en mer, des analyses en laboratoire et des instruments spécifiques. Un travail complexe, surtout lorsque l’on doit examiner des surfaces couvrant des millions de kilomètres carrés.
Les satellites, en revanche, peuvent observer en continu de vastes portions de l’océan. Reconnaitre une variation particulière de la lumière réfléchie par l’eau pourrait aider les scientifiques à identifier les zones où s’accumulent les particules les plus petites, et suivre leurs déplacements dans le temps. Il existe toutefois une différence immense entre repérer les microplastiques et les éliminer.
Les technologies développées pour dépolluer la Great Pacific Garbage Patch peuvent intercepter des filets de pêche, des conteneurs et d’autres déchets flottants. Avec des particules mesurant une fraction de millimètre, dispersées dans la colonne d’eau et mêlées aux organismes marins, l’opération devient nettement plus difficile. Les mêmes chercheurs soulignent que retirer à grande échelle les microplastiques inférieurs à 300 micromètres serait extrêmement difficile, voire impossible.
A cela s’ajoute le fait que les déchets plus gros se détériorent continuellement. Les vagues, la lumière du soleil et l’usure mécanique fragmentent progressivement les objets plastiques, produisant des particules de plus en plus petites qui peuvent demeurer dans l’environnement marin et entrer dans la chaîne alimentaire. Et ainsi, alors que l’on recherche des systèmes toujours plus élaborés pour récupérer le plastique des océans, la partie la plus difficile à ramasser pourrait bien déjà commencer à laisser une trace identifiable depuis l’espace.
