Selon The New Plastics Economy (disponible en anglais seulement), rapport publié en 2015 par le Forum économique mondial et l'Ellen MacArthur Foundation, si nous ne changeons pas notre façon de faire, le poids des plastiques dans l'océan pourrait dépasser celui des poissons d'ici à 2050. Même si déterminer le volume de plastiques flottant dans les mers et le nombre de poissons qui y vivent puis établir des projections 34 ans dans l'avenir rend le calcul incertain, le message reste clair : la présence du plastique dans l'océan est problématique.
Une fois qu'ils sont dans les cours d'eau, les plastiques sont emportés par le courant, tandis que le soleil les désagrège en fragments de plus en plus minuscules, en microplastiques d'abord, dont les plus grosses particules demeurent visibles, puis en nanoplastiques, des particules si petites qu'il est impossible de les discerner à l'œil nu et que le vent soulève jusqu'à ce qu'elles pénètrent dans les voies respiratoires.
Pour mieux saisir son impact dans le milieu aquatique, il faut d'abord déterminer où vont les plastiques après s'être introduits dans cet environnement. La clé du mystère est l'eau. La pluie et la neige fondante entraînent les plastiques dans les ruisseaux, les rivières, les étangs, les lacs, les fleuves et éventuellement l'océan. Mais que leur arrive-t-il en cours de route? S'accumulent-ils à certains endroits dans les fleuves et les lacs? Et si c'est le cas, où aboutissent-ils? S'enfoncent-ils dans l'eau ou demeurent-ils à la surface? Quelle distance franchissent-ils?
Une équipe du CNRC et ses partenaires ont choisi de s'attaquer à ces questions dans l'espoir de leur trouver une réponse.
Le Centre de recherche en génie océanique, côtier et fluvial du CNRC cumule de vastes compétences dans l'élaboration de modèles informatiques qui reproduisent les systèmes naturels. Ses scientifiques en ont donc conçu un pour prédire le cheminement des plastiques dans la rivière des Outaouais, la mer de Beaufort, le Saint-Laurent, le détroit de Georgia et le Fraser.
Chercher les microplastiques et les dénicher où l'on ne s'y attendait pas
Pour que le modèle illustre bien ce qui se produit dans la réalité, c'est-à-dire dans l'eau, le CNRC a sollicité le concours d'Ocean Wise, organisation de défense des océans dont les innovations ont pour but de débarrasser ces cours d'eau des plastiques qui les polluent.
Selon Vahid Pilechi, chercheur et chef d'équipe au CNRC, les données recueillies par Ocean Wise dans le Fraser et le détroit de Georgia aideront les scientifiques à vérifier l'exactitude des prévisions du modèle sur la destination des plastiques dans ces étendues d'eau. L'un des objectifs consiste à déterminer les lieux que les plastiques traversent rapidement et les lieux où ils s'accumulent. « Ocean Wise prélève des échantillons sur le terrain et nous utilisons ces données pour valider les zones de sédimentation que prévoit le modèle », explique le chercheur.
Pour refléter la réalité le plus possible, le modèle de l'équipe est amélioré sans relâche, précise M. Pilechi. « Nous le perfectionnons et le vérifions constamment. Les relevés d'Ocean Wise nous procurent des informations qui servent à en peaufiner les prévisions, ce qui les rend plus fiables à nos yeux. »
Élaborer une méthode convergente pour recueillir les données sur le microplastique au Canada
Une difficulté que soulève la recherche sur les microplastiques est que les équipes de recherche du Canada et d'ailleurs glanent les données recueillies d'une multitude de façons. Comparer ce qui se passe dans différentes régions (pour ne pas dire ce qui se produit dans un seul laboratoire ou cours d'eau) s'avère donc compliqué.
« Les données sur les microplastiques se comparent mal, car on les prélève sur le terrain avec divers outils, puis on les analyse de diverses manières en suivant un protocole », poursuit M. Pilechi. « C'est pourquoi il est impératif d'élaborer un protocole uniforme, adapté au climat canadien, pour l'ensemble du territoire, que bornent 3 océans. »
« Notre tâche, au CNRC, consiste à développer les technologies et les outils qui renseigneront les décideurs, les responsables des politiques et la population sur l'ampleur du problème et ses conséquences. On a absolument besoin de telles informations pour échafauder des stratégies d'atténuation », affirme le chercheur.
Que sont les microplastiques et les nanoplastiques?
On parle de « microplastique » quand les particules mesurent moins de 5 millimètres. Si les plus grosses restent visibles à l'œil nu, tel n'est pas le cas de la majorité. Bien que quelques particules soient plus lourdes que l'eau, la plupart ne le sont pas.
Les nanoplastiques, quant à eux, sont si petits que l'on a du mal à les quantifier. Difficile à croire, mais 1 cm3 de plastiques — ce qui équivaut à la taille d'un dé, environ — créera un milliard de particules de nanoplastiques. En outre, le comportement des nanoplastiques dans l'eau se révèle particulièrement complexe.
« Notre travail est en quelque sorte un premier pas pour en apprendre plus et rassembler les outils, le savoir de même que les informations nécessaires à la prise de décisions éclairées. Cette tâche revêt une importance particulière pour la nouvelle génération, car c'est elle qui aura la plus grande incidence sur la société. Non seulement cette génération influence leurs parents, mais elle deviendra aussi les leaders de demain. »
Vahid Pilechi
Chercheur et chef d'équipe au CNRC