Les polluants actuellement utilisés

Les polluants inquiètents pour le Léman sont:

  • Les métaux lourds (Cuivre, Zinc…)
  • Les microplastiques

 

Les métaux lourds:

Depuis l’interdiction du TBT, on est revenu au cuivre, qui est aujourd’hui la principale substance active biocide employée. Cependant, les ions Cu2+, peu solubles dans l’eau et non lipophiles, peuvent se lier à la matière organique ou les matières en suspension et s’accumuler dans les sédiments, ou avoir un effet synergique avec les « co-biocides » employés dans les peintures, ce qui induit un risque d’augmentation des concentrations dans les sédiments. En dehors des oxydes de cuivre, les oxydes de zinc (Zn II), de fer et de titane et, pour les peintures colorées, le thiocyanate de cuivre, ont été retenus en raison de leur bonne solubilité. De nombreux composés organométalliques autres que le TBT et ses dérivés ont aussi été employés comme biocides.

Comme l’efficacité du cuivre n’était pas suffisante pour empêcher la fixation de certaines algues vertes du genre Enteromorpha, une approche complémentaire, explorée par des industriels, a été de faire appel à plusieurs composés organiques de synthèse, généralement employés en agriculture (pesticides, herbicides…) en les incorporant comme co-biocides activateurs du cuivre.

Les résultats du projet européen ACE 1998-2002 (« Assessment of Anti-fouling Agents in Coastal Environments ») indiquent qu’en plus des dérivés du cuivre (oxydes et thiocyanates), qui représentent 75 % des biocides, les principales molécules employées sont le diuron, le zinc pyrithione, le chlorothalonil, le dichlofluanide et l’Irgarol. À titre d’exemple, Irgarol et diuron sont des herbicides inhibiteurs de la photosynthèse dont les caractéristiques les rendent peu recommandables pour l’environnement (hydrosolubles et peu biodégradables). De plus, l’Irgarol a une demi-vie de 100 à 200 jours et il est susceptible de s’accumuler dans les sédiments.

Les autres substances actives semblent avoir un meilleur profil environnemental comme le Seanine®, bactéricide à large spectre, algicide et fongicide avec une demi-vie de treize jours, ou les sels de pyrithione peu hydrosolubles, rapidement photodégradés et peu accumulables dans les sédiments. Cependant, certains auteurs ont décrit des effets toxiques sur des organismes non ciblés.

Si ces biocides alternatifs présentent une dégradation plus rapide que celle des composés organométalliques dans l’environnement marin, il faut noter qu’en comparaison avec le TBT, peu d’études ont été réalisées sur leur toxicité. Quelques données existent sur la toxicité aiguë, mais très peu au niveau sublétal ou à long terme, non plus que sur les effets synergiques de co-biocides.

Dans le lac Léman, le cuivre est le métal lourd le plus présent. En effet, sa teneur dépasse, a certaines profondeurs, le seuil de potabilité de l’eau fixée à 2000 μg/l.

Effet de l’intoxication au cuivre sur des poissons : de petits ulcères.

Les microplastiques:

L’analyse de l’eau du Léman a révélé une présence inquiétante de microplastiques.

Dans le Léman, ce plastique a été trouvé dans chaque échantillon prélevé sur les plages. Même s’il est trop tôt pour généraliser ce constat à l’ensemble du lac, «la quantité de débris s’est révélée comparable à celle observée en Méditerranée.

Les concentrations des métaux lourds adsorbés sur les microplastiques sont de l’ordre de plus de 300μg/g de Al, Fe, Cu, Pb et Zn, et plus de 80ng/g de Cd, Cr, Co et Ni. Ces concentrations semblent être similaires ou supérieures aux concentrations présentes sur les sédiments marins. Les métaux retrouvés dans l’environnement marin peuvent provenir de différentes sources comme la détérioration de peintures antifouling, les déchets industriels ou la combustion de carburants. Ils sont principalement retrouvés dans les ports, là où les microplastiques sont également retrouvés en grandes quantité, ce qui provoque inévitablement leur rencontre.

Il apparait que les métaux s’adsorbent préférentiellement sur des microplastiques altérés et couverts d’un biofilm car leur surface disponible est augmentée (plus grand rapport surface/volume). Les microplastiques de PS (polystyrène) et PVC (poly-chlorure de vinyle) sont capables d’accumuler le cuivre et le zinc à des concentrations jusqu’à 800 fois supérieures à celles de la colonne d’eau. Les particules de PVC présentent les plus grandes concentrations, à cause de leur altération, mais aussi d’une différence de porosité des matériaux. L’adsorption se réalise probablement par interaction ionique avec la surface plastique.

La question du risque encouru par les organismes se pose à nouveau. Certes, l’eau contient également des métaux, mais les microplastiques permettent la mise en contact de ces polluants avec les organismes, par exemple via l’ingestion. Ce phénomène rend en quelque sorte les métaux plus biodisponibles. Dans le futur, il sera donc intéressant d’étudier les capacités d’adsorption des métaux sur les différents microplastiques, mais aussi d’évaluer les risques de transfert aux organismes.

 


Sources:

      • Voulvoulis N., Scrimshaw M.D., Lester J.N. (1999a). Alternative antifouling biocides. Organometall. Chem.,13 : 135-143.
      • Kobayashi N., Okamura H. (2002). Effects of new antifouling compounds on the development of sea urchin. Mar. Poll. Bull.,44 (8) : 439-449 ; b) Larsen D.K., Wagner L., Gustavson K., Forbes V.E., Lund T. (2003). Long-term effect of Sea-Nine on natural coastal phytoplankton communities assessed by pollutioninduced comunity tolerance. Aquatic Toxicology,62 ; 35-44 ; c) Bellas J., Granmo A., Beiras R. (2005). Embryotoxicity of the antifouling biocide zinc pyrithion to sea urchin (Paracentrotus lividus) and mussel (Mytilus edulis). Marine Pollution Bulletin,50 (11); 1382-1385.
      • La chimie à l’assaut des biosalissures de Françoise Quiniou et Chantal Compère.
      • Endo et al., 2005 ; Holmes et al., 2012 ; Mato et al., 2001 ; Morét-Ferguson et al., 2010
      • Photo du poisson extraite de "Les polluants : les micropolluants Elemo datant de 2011."