The temporal evolution of atmospheric microplastic deposition using sphagnum moss archives

Chaque année, l’humanité produit sa propre masse en plastique, dont plus de la moitié est volontairement conçue pour une durée de vie inférieure à un mois. La lente décomposition biologique des plastiques résulte en une fragmentation progressive et la formation de microplastiques. « Microplastique » désigne ici une particule polymère synthétique mesurant 1-5000 µm de long. Ces 20 dernières années, l’intérêt dans la recherche sur les microplastiques a considérablement augmenté, passant de moins d'une centaine à plusieurs milliers d'articles scientifiques publiés chaque année. Tandis que la pollution de microplastiques soulève des préoccupations sur l’état des environnements marins, d’autres compartiments environnementaux sont sous-étudiés en comparaison. Bien que l’on estime une accumulation de 97% de la masse en déchets plastiques sur le compartiment terrestre, les études sur le sol et l’atmosphère ne représentait que 6% de toute la recherche sur les microplastiques en 2017.L'atmosphère est particulièrement sous-étudiée, avec des estimations variables des dépôts actuels modélisés de microplastiques de l’atmosphère vers le sol, allant de 0.26 à 16 millions de tonnes (Mt/an), sans considération des compositions des polymères. L’objectif principal de cette thèse a été d’évaluer l’évolution temporelle des dépôts atmosphériques de microplastiques à partir d’analyses de teneurs en microplastiques dans des archives de tourbières à sphaignes. Au commencement de cette thèse, aucun protocole ne permettait l’isolation des microplastiques ≥ 1 µm dans des matrices végétales. Par conséquent nous avons développé une technique novatrice et un protocole permettant cette prouesse. Le manuscrit en résultat a été publié dans le journal scientifique Chemosphere, Elsevier : doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.138487.Durant nos analyses, nous avons réalisé des expériences de recouvrement en utilisant des billes en plastique de substitution, nous interrogeant toutefois sur leur pertinence pour reproduire le comportement de fragments ; le type morphologique le plus commun parmi les plus petits microplastiques. Ces interrogations ont mené à un travail expérimental sur le lien entre la taille des particules et le recouvrement analytique, démontrant que les petites particules ne sont pas plus facilement perdues que les plus grandes. Ces résultats ont été publiés dans le journal scientifique Microplastics & Nanoplastics, Springer: doi.org/10.1186/s43591-023-00071-5.A la suite de la validation de notre protocole de « digestion assistée anaérobie », nous avons procédé à son application sur des échantillons environnementaux réels. Les résultats sur l’évolution temporelle des dépôts atmosphériques de microplastiques dans trois tourbières dispersées, i.e. en France métropolitaine, à La Réunion et au Japon, ont révélé une multiplication par 26 entre 2000 et 2020; couramment estimée à 30 ± 10 g/km²/jour en 2020. Le polyéthylène (PE) constituait la grand majorité des microplastiques identifiés ; un signe révélateur de notre consommations accrue de plastique à usage unique. Cette thèse présente les premiers résultats sur l’évolution temporelle des dépôts atmosphériques de microplastiques, en utilisant des données empiriques.Ces découvertes se sont accompagnées de divers autres champs de recherches, desquels nous avons acquis du contenu scientifique pouvant être publié sur les sujets : (i) microplastiques (> 1 µm) contenus dans l’eau en bouteille et (ii) la fragilité induite de types de plastiques spécifiques par l’exposition aux UVC.La contribution scientifique résultant de cette thèse pourrait aider, à mettre en lumière les désavantages d’une société dépendante au plastique et à inciter les décideurs publics à légiférer en défaveur de mauvais usages du plastique.