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Les risques sanitaires face aux changements environnementaux (DS0102) 2015
Projet Nanoplastics

Microplastiques, nanoplastiques dans l'environnement marin: caractérisation, impacts et évaluation des risques sanitaires.

Les déchets plastiques s'accumulent depuis plusieurs décennies dans les océans. Ils y subissent différents processus de dégradation conduisant à leur fragmentation en particules de petites tailles. Les microplastiques (MP) sont définis comme les fragments de taille inférieure à 5 mm. Les études récentes montrent que les MP sont très stables et omniprésents dans tous les compartiments océaniques (eau, sédiments, organismes). De plus, les MP: (i) contiennent certains additifs toxiques, adsorbent et concentrent les polluants organiques persistants (POP) présents dans l’eau; (ii) agissent comme un nouveau substrat pour le microbiote marin et peuvent véhiculer des espèces pathogènes et nuisibles; (iii) peuvent être ingérés par de nombreux organismes marins et entraîner des impacts sur leur santé.
Il est fort probable que la fragmentation des plastiques ne s’arrête pas aux MP et génère également des particules de tailles inférieures au µm: les nanoplastiques (NP). Cependant, alors que leur abondance pourrait être supérieure à celle des MP, aucune étude ne porte sur la présence des NP dans l'environnement. En effet, à ce jour, l'échantillonnage des MP dans la colonne d'eau est presque exclusivement réalisé avec des filets de mailles de 330 µm. Quelques données concernant la collecte de MP <330 µm ont récemment été publiées mais les fragments de taille inférieure à quelques dizaine de µm n'ont jamais été étudiés.
Pourtant, les NP peuvent avoir des propriétés d’adsorption/désorption assez différentes des MP en raison d'une surface spécifique très élevée. Ils peuvent également (en fonction de leur état d'agrégation) présenter des effets toxiques par leur capacité à traverser les membranes biologiques plus facilement que les MP. Il est donc primordial, tout en poursuivant les recherches sur les MP, d'étudier les NP d'un point de vue physique, biologique et chimique.
Ce projet présente cinq objectifs principaux: (i) comprendre les processus menant à la fragmentation des débris plastiques dans l'environnement marin; (ii) mettre en place une méthodologie pour l'échantillonnage et la caractérisation des plus petits MP et des NP; (iii) obtenir des données sur leur distribution dans des échantillons environnementaux (eau de mer, sédiments, organismes marins); (iv) acquérir des connaissances sur le devenir des MP/NP dans l'environnement marin et évaluer leur toxicité pour la vie marine; (v) évaluer le transfert des MP/NP dans la chaîne alimentaire marine et les risques potentiellement associés pour la santé des consommateurs.

Pour cela, nous allons étudier les dégradations biotiques et abiotiques de films minces de polymères jusqu'à leur fragmentation en MP/NP. Les fragments générés seront caractérisés (taille, forme, propriétés de surface, composition chimique). L'adsorption/désorption des POP à leur surface et leur colonisation par des micro-organismes marins seront également étudiées. En parallèle, des protocoles de collecte et d'extraction des NP dans des échantillons environnementaux seront élaborés à partir des protocoles utilisés pour les MP. Cela permettra la collecte des MP et des NP dans trois zones marines d'intérêt (Rade de Brest, Méditerranée et Manche). Outre leur identification et leur quantification, les particules recueillies seront également caractérisées pour déterminer leurs charges en POP et additifs. Les impacts des MP/NP sur les organismes marins seront ensuite évalués in vitro avec une approche novatrice pour étudier leur interaction avec des membranes biologiques et des cellules, et in vivo par une approche intégrée allant des modifications moléculaires aux réponses éco-physiologiques des espèces marines exposées aux MP/NP (couplées ou non à des contaminants chimiques). Enfin, les risques sur la santé humaine liés à une accumulation potentielle des MP/NP dans la chaîne alimentaire seront évalués. Ce projet impliquera également un programme de sensibilisation visant à informer le grand public sur la question des MP/NP.

Partenaires

ANSES Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail

CNRS-DR17-LEMAR Laboratoire des sciences de l'environnement marin (LEMAR)

GEPEA UMR 6144 Laboratoire Génie des Procédés Environnement et Agroalimentaire

Ifremer LER-PAC Laboratoire Environnement Ressources Provence Azur Corse (LER-PAC)

IMMM UMR CNRS 6283 Institut des Molécules et des Matériaux du Mans

LM2E UMR 6197 Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes (LM2E)

Aide de l'ANR 541 992 euros
Début et durée du projet scientifique mars 2016 - 48 mois

 

Programme ANR : Les risques sanitaires face aux changements environnementaux (DS0102) 2015

Référence projet : ANR-15-CE34-0006

Coordinateur du projet :
Madame Fabienne Lagarde-Abribat (Institut des Molécules et des Matériaux du Mans)

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.