Les microplastiques affaiblissent la capacité des océans à absorber le carbone

Les microplastiques sont de minuscules particules de plastique mesurant moins de cinq millimètres. Au fil du temps, ils se sont répandus dans presque toutes les régions de la planète. Les chercheurs les ont détectés dans les eaux profondes des océans, dans les lacs et les rivières, dans l’air, le sol, les glaces arctiques et même à l’intérieur du corps humain. Leur présence généralisée pose des risques environnementaux croissants. Ces particules peuvent transporter des substances toxiques qui sont consommées par la faune et les humains, contribuant ainsi aux maladies, à la perturbation des écosystèmes, aux dommages aux organismes marins et à la dégradation de la qualité des sols.

Malgré l’urgence du changement climatique, les scientifiques affirment que le lien entre les microplastiques et les systèmes climatiques a reçu beaucoup moins d’attention qu’il ne le mérite, en particulier dans les environnements marins. Comme l’expliquent les chercheurs dans une étude publiée dans le Journal of Hazardous Materials: Plastics, « le dérèglement climatique et la pollution plastique sont deux défis environnementaux majeurs qui se croisent de manière complexe. Les MP (microplastiques) influencent les processus biogéochimiques, perturbent les pompes à carbone océaniques et contribuent directement aux émissions de gaz à effet de serre (GES). »

Comment les microplastiques perturbent le cycle du carbone dans les océans

Dans les écosystèmes océaniques, les microplastiques interfèrent avec le stockage naturel du carbone en affectant le phytoplancton et le zooplancton, des organismes essentiels au cycle du carbone. L’étude met également en avant le rôle de la plastisphère, une communauté de microbes qui se forme à la surface des microplastiques. Selon les chercheurs, cette couche microbienne contribue aux GES (production de gaz à effet de serre) grâce à son activité biologique complexe.

Les microplastiques sont déjà reconnus comme des polluants nocifs, mais l’étude pointe du doigt un danger supplémentaire et moins visible. « Notre étude montre qu’ils interfèrent également avec la capacité de l’océan à absorber le dioxyde de carbone, un processus essentiel à la régulation de la température de la Terre », a déclaré le Dr Ihsanullah Obaidullah, professeur agrégé de technologies intégrées de traitement de l’eau à l’Université de Sharjah et auteur correspondant de l’étude.

Le Dr Obaidullah a ajouté : « Les microplastiques perturbent la vie marine, affaiblissent la « pompe biologique à carbone » et libèrent même des gaz à effet de serre à mesure qu’ils se dégradent. Au fil du temps, ces changements pourraient conduire au réchauffement des océans, à l’acidification et à la perte de biodiversité, menaçant la sécurité alimentaire et les communautés côtières du monde entier.

Une menace climatique cachée et bien visible

Le Dr Obaidullah a décrit la recherche comme une « perspective collaborative » impliquant des scientifiques de Chine, de Hong Kong, du Pakistan et des Émirats arabes unis. « Nous avons mis en évidence un lien négligé entre les microplastiques et le changement climatique. Nous appelons à une action mondiale urgente pour faire face à cette menace émergente. »

Publiée sous le titre « Microplastiques et réchauffement climatique : une menace climatique cachée découverte dans une nouvelle perspective », l’étude propose un examen de la portée des recherches existantes. En examinant où des preuves existent déjà et où des lacunes subsistent, les auteurs identifient un effet de serre largement méconnu lié aux microplastiques.

« Les océans constituent le plus grand puits de carbone de la Terre », a expliqué le Dr Ihsanullah. « Les microplastiques sapent ce bouclier naturel contre le changement climatique. S’attaquer à la pollution plastique fait désormais partie de la lutte contre le réchauffement climatique. »

Les chercheurs soulignent que le « pompage biologique du carbone » – le processus naturel de l’océan qui transfère le carbone de l’atmosphère vers les couches profondes de la mer – est le principal mécanisme reliant les microplastiques au changement climatique. « Les MP interfèrent avec ce processus en réduisant la photosynthèse du phytoplancton et en altérant le métabolisme du zooplancton », écrivent les auteurs.

Un autre facteur important est la plastisphère. Cette couche microbienne forme des biofilms sur les surfaces plastiques des milieux aquatiques et comprend des organismes impliqués dans les cycles de l’azote et du carbone. Les chercheurs préviennent que les microplastiques libèrent également des gaz à effet de serre à mesure qu’ils se dégradent, amplifiant ainsi leur impact sur le système climatique.

Comment la recherche a été menée

Au lieu de suivre un processus d’examen systématique traditionnel, les chercheurs ont utilisé une approche narrative intégrative pour examiner les études antérieures. Leurs travaux reposaient sur des recherches documentaires et s’appuyaient sur des articles évalués par des pairs, des rapports d’organisations internationales et d’autres sources faisant autorité axées sur les microplastiques, la santé des océans, le changement climatique et les questions sociales et environnementales connexes.

Le Dr Ihsanullah a noté que, contrairement à des protocoles tels que PRISMA, l’étude n’appliquait pas de critères d’inclusion ou d’exclusion stricts. L’objectif était de relier les concepts et les thèmes entre les disciplines. Au total, l’équipe a examiné 89 études publiées principalement après 2015, couvrant la recherche de 2010 à 2025. Cette approche plus large a permis aux auteurs d’évaluer les preuves émergentes, d’identifier les lacunes dans les connaissances et de discuter des implications politiques liées au changement climatique, aux objectifs de développement durable (ODD) et aux droits de l’homme.

Les auteurs soulignent qu’une grande partie des recherches existantes se sont concentrées sur la détection des microplastiques et le développement de méthodes de nettoyage. Comme ils l’écrivent : « La mesure dans laquelle les microplastiques affectent le changement climatique, la santé des océans et les systèmes associés est actuellement inconnue. Cela peut être principalement dû au fait que le problème est nouveau, complexe et multiforme. Les effets écologiques importants de la pollution plastique dans les océans sont bien reconnus, mais ses liens exacts avec ces vastes processus environnementaux ne sont pas bien compris. »

Pour combler ces lacunes, les chercheurs appellent à de futures études examinant la manière dont les microplastiques interagissent avec la dynamique climatique. Ils soutiennent qu’une meilleure compréhension de ces liens pourrait conduire à un changement de « perspective dans la recherche et l’élaboration des politiques ».

En abordant à la fois les impacts écologiques et économiques, l’étude vise à soutenir des stratégies plus efficaces pour réduire la pollution plastique et limiter son rôle dans l’aggravation de problèmes tels que l’épuisement de l’oxygène et l’instabilité des écosystèmes.

Pourquoi la pollution plastique est si répandue

Les plastiques sont profondément ancrés dans la vie moderne car ils sont durables, abordables et polyvalents. Ils sont utilisés dans les emballages alimentaires, les médicaments, les matériaux de construction, l’isolation, l’électronique, les composants aéronautiques, les produits de consommation et les applications de soins de santé.

Cette utilisation généralisée a conduit à d’énormes niveaux de production. Un rapport de l’ONU de 2025 estime que plus de 400 millions de tonnes de plastique sont produites chaque année. Environ la moitié de ces matériaux sont destinés à un usage unique et moins de 10 % sont recyclés. Sans intervention, la production annuelle de plastique pourrait tripler d’ici 2060.

Jusqu’à présent, l’homme a produit plus de 8,3 milliards de tonnes de plastique. Environ 80 pour cent ont fini dans les décharges ou dans l’environnement, tandis que seulement 9 pour cent ont été recyclés.

Bien que les plastiques offrent des avantages évidents, les auteurs préviennent que « leur empreinte environnementale tout au long de leur cycle de vie est devenue une préoccupation croissante. Ces plastiques, étant très persistants, sont devenus un défi environnemental mondial urgent ».

Ils notent également que « la demande croissante et la consommation excessive de plastique ont conduit à de sérieux problèmes pour la santé humaine et celle des écosystèmes, posant des menaces à la durabilité environnementale et à la sécurité alimentaire ».

Appels à une action mondiale coordonnée

Les chercheurs mettent en garde les décideurs politiques contre la nécessité de négliger les effets à long terme des microplastiques, même si les impacts actuels semblent limités. Ils écrivent que « bien que leurs impacts actuels (des microplastiques) puissent sembler mineurs, leur accumulation croissante suggère une importance future. L’impact des MP sur la santé des océans, en particulier en ce qui concerne le réchauffement et l’acidification potentiels des océans, reste un sujet de préoccupation. »

Les auteurs soulignent que la pollution plastique et le changement climatique doivent être abordés ensemble. « De cette manière, les effets du changement climatique pourraient être atténués en prenant des mesures appropriées pour ralentir la production de microplastiques », affirment-ils.

Parmi leurs recommandations, les chercheurs exhortent les Nations Unies à reconsidérer la manière dont les plastiques sont abordés dans le cadre des objectifs de développement durable. Ils soulignent que « les plastiques sont actuellement représentés par un seul indicateur, qui pourrait ne pas rendre compte de manière adéquate des risques généralisés posés par les microplastiques dans les divers systèmes écologiques ».

Ils appellent également à des cadres de gouvernance coordonnés qui s’attaquent à la fois à la pollution microplastique et au changement climatique, notamment en ce qui concerne le réchauffement et l’acidification des océans.

Pour protéger les océans et maintenir leur capacité à absorber le dioxyde de carbone, les auteurs mettent en avant plusieurs priorités. Il s’agit notamment de réduire les plastiques à usage unique, d’améliorer les systèmes de gestion des déchets, d’encourager les alternatives biodégradables et d’élargir la recherche sur la façon dont les microplastiques affectent la température des océans et les cycles du carbone. Ils recommandent également d’utiliser des outils de surveillance basés sur l’IA et de nouveaux matériaux pour réduire les déchets plastiques.

Pour l’avenir, le Dr Ihsanullah a déclaré : « Notre prochaine étape consiste à quantifier l’impact climatique des microplastiques et à développer des solutions intégrées. Il ne s’agit pas seulement d’un problème environnemental ; c’est un défi mondial en matière de durabilité.