Sedi-PLAST — Microplastiques dans les sédiments et les archives sédimentaires

La pollution par les débris plastiques est une thématique très médiatisée et en plein essor. Sur le plan scientifique, elle se focalise sur les microplastiques (MP, taille entre 1 µm et 5 mm) et mobilise un nombre important d’acteurs. La directive-cadre européenne « stratégie pour le milieu marin » cible clairement cette pollution avec la mise en place d’actions de réduction et de suivi des MP dans les milieux. Les travaux sur les MP en milieu continental n’ont débuté que récemment alors que les fleuves sont les principaux pourvoyeurs de MP vers l’océan. Un état de l’art de la contamination des hydrosystèmes continentaux montre que les sédiments constituent un puits pour les MP, mais qu’ils demeurent un compartiment peu étudié et sous-considéré. Dans la grande majorité des études, les sédiments sont échantillonnés sans questionnement des processus hydro-sédimentaires affectant les teneurs en MP et leur archivage à différentes échelles d’espace et de temps. Cet aspect est pourtant crucial pour permettre une évaluation correcte des niveaux de contaminations et la comparaison des flux à différentes échelles de temps et d’espace. L’archivage des MP, qui sont des particules soumises aux mêmes conditions de suspension et dépôt que les sédiments à l’échelle des bassins versants, dépend fortement des propriétés des MP et des processus hydro-sédimentaires en jeu. Dans ce contexte, le projet Sedi-PLAST intitulé « Microplastiques dans les sédiments continentaux et les archives sédimentaires », projet pluridisciplinaire regroupant chimistes, sédimentologues, géochimistes et polyméristes, propose de combiner une approche sédimentologique et géochimique pour l’analyse des MP à l’échelle d’un bassin versant. Sa finalité vise à analyser les MP dans différentes typologies de sédiments afin de comprendre les relations entre les environnements de dépôts sédimentaires (composition minéralogique, texture, etc.) et la teneur, la taille ou la nature chimique des MP retrouvés dans les sédiments. Le couplage et la caractérisation des MP par spectroscopie (µ-IRTF et FPA-IRTF) et par Pyr-GC-MS fournira de nombreuses informations novatrices sur la nature chimique des MP (quantité vs. Nombre de particules, distribution de taille, vieillissement) pour des particules jusqu’à 50 µm. A travers l’étude d’archives sédimentaires pluri-décennales, le projet Sedi-PLAST s’attache d’autre part à la question de l’évolution des MP au cours du temps, en termes de qualité, de quantité et de conservation. Cette approche des MP étudiés dans des archives sédimentaires est particulièrement novatrice et permet 1) d’évaluer les trajectoires temporelles des pollutions plastiques depuis 1950 à l’échelle de bassins versants anthropisés, et 2) la constitution de valeurs de référence qui manquent cruellement aujourd’hui pour comparer les teneurs relevées actuellement en surface par rapport aux phases de pollutions historiques dans les bassins versants, et 3) de comprendre les facteurs historiques influençant les pollutions en MP. Le projet Sedi-PLAST offrira, à notre connaissance, le premier enregistrement de MP dans des archives sédimentaires fluviales, après leur datation avec les radionucléides. Dans le cadre de ce projet, trois systèmes fluviaux seront considérés, i.e. la Seine, la Loire et le Rhône pour lesquels les équipes du consortium possèdent une grande expérience et une connaissance approfondie du fonctionnement et de l’évolution de la dynamique hydro-sédimentaire de ces terrains. La finalité du projet Sedi-PLAST est de coconstruire, en concertation avec les gestionnaires des milieux aquatiques, un nouvel outil méthodologique de surveillance des MP. Les données générées, les recommandations et l’outil développé serviront à court terme au suivi et à l’observation des MP dans les cours d’eau, et à long terme, à l’évaluation des politiques publiques.