Réduire les impacts des pollutions

Le plastique représente 60 à 80 % des déchets marins retrouvés dans le monde. On estime qu’entre 4 et 12 millions de tonnes de plastique pénètrent chaque année dans les océans est principalement d’origine terrestre. En outre, 8,3 milliards de tonnes de plastique ont été produites au niveau mondial dont 6 milliards de tonnes transformées en déchets plastiques et seulement 9 % de plastique recyclé. Il est estimé que 8,8 kg/habitant/an de macro-plastiques sont rejetés à la mer par les différentes activités côtières, dont 70 % sont des débris plastiques qui coulent au fond de la mer avec des conséquences encore inconnues.

Le faible taux de recyclage et l’augmentation des produits à usage unique sont parmi les principales causes de l’accumulation de 79 % de débris plastiques dans notre environnement. Près des trois quarts des déchets marins sont constitués de plastiques, en raison de leur grande utilisation et de leur haute persistance (néfaste) dans les écosystèmes (Consoli, 2019 ; Scotti et al. 2021, Grelaud et Ziveri, 2020, Sinopli et al. 2020). Cette pression de pollution contribue grandement à la dégradation des écosystèmes, de leur intégrité et de leurs fonctions : certains types de déchets, tels que des bouteilles en verre, pneus, canettes et objets plus volumineux (poubelles, pièces détachées de bateaux, etc.), dégradent et modifient fortement les habitats. Ces déchets provoquent des dommages aux populations marines par ingestion, enchevêtrement et étranglement. En outre, ils peuvent participer au transfert de composés toxiques tels que les polluants organiques persistants (POP) (Consoli, 2019 ; Scotti et al. 2021 ; Grelaud et Ziveri, 2020 ; Madricardo et al. 2020 ; Sinopli et al. 2020). Ceux-ci peuvent alors se bioaccumuler tout le long de la chaîne, alimenter et affecter la santé des organismes marins mais également la santé humaine.

Les microplastiques sont omniprésents dans les milieux marins, les sédiments océaniques et les fonds marins (Sharma, 2021). La dégradation des déchets plastiques s’effectue par la lumière du soleil, l’eau, le vent, et sont finalement décomposés en particules de microplastiques (de 1 à 5 mm) et nanoplastiques (<1 mm). Après fragmentation, ces particules de plastique sont transportées vers la mer sous forme de fibres et de granulés. Ces particules se retrouvent ensuite dans notre alimentation. En effet, des particules de plastique ont été détectées dans différents crustacés, les aliments transformés et les boissons (e.g., le sucre, le sel et la bière). De plus, il est estimé que 0,18 kg/habitant/an de microplastiques sont rejetés dans la mer par les activités côtières (navigation, pêche, industrie, tourisme, etc.). Ceci engendre la dégradation des services écosystémiques : les déchets peuvent avoir un impact significatif sur l’approvisionnement en nourriture, dégrader la qualité de l’eau, porter préjudice au tourisme et aux activités de loisirs (perte de qualités esthétiques et économiques des écosystèmes), impacter fortement les économies locales (l’absence de détritus dicte le choix des visiteurs et la probabilité de revenir sur une plage donnée est fortement associée à la qualité de l’environnement côtier).

De nombreux impacts directs des déchets sur les organismes marins ont été recensés : blessures, ingestion de macro- et micro-déchets flottants, pouvant conduire à l’étouffement et l’enchevêtrement dans des engins de pêche et filets abandonnés, jetés ou perdus (ALDFG), causant des blessures et menaçant la survie d’individus et provoquant le plus souvent une mortalité directe (Compas et al. 2019 ; Madricardo, et al. 2020, Scotti 2021, Sharma, 2021). En effet, plusieurs cas d’ingestion de plastique ont été rapportés dans le tractus gastro-intestinal d’espèces, des invertébrés des grands fonds aux grands mammifères marins, et à travers différents types d’habitats, y compris les habitats démersaux et pélagiques (Sharma, 2021). Il existe également des impacts indirects, sublétaux : malnutrition et altération de la nutrition peuvent influencer les taux de fécondité et générer de la toxicité. En effet, les plastiques contiennent des polluants organiques persistants (POP) dont la bioaccumulation à travers le réseau trophique peut avoir avec des impacts néfastes sur la santé humaine.

La fertilisation induite par les eaux des rivières est un processus naturel, mais qui s’est fortement accéléré dans le monde entier en raison de l’expansion des activités humaines. Les nutriments se déversant dans les mers et les océans sont principalement d’origine terrestre (ruissellement, eaux pluviales, rivières/fleuves, etc.), de l’atmosphère (particules atmosphériques) ou des activités humaines (comme l’aquaculture). Ces apports en nutriments se composent principalement d’azote (mesuré en charge totale d’azote) et des composants phosphorés (mesuré en charge totale de phosphore). Depuis plusieurs années, différents sites de la Manche et du littoral atlantique (Baie de Seine, Baie de Brest et Bretagne Sud) sont régulièrement confrontés à des occurrences d’algues nuisibles, notamment des microalgues telles que des dinoflagellés (Dinophysis spp.) ou des diatomées (Pseudo-nitzschia spp.), mais aussi des macroalgues (Ulva spp.), ou encore des algues mucilagineuses (Phaeocystis spp.). Les impacts se produisent lorsque la charge en nutriments dépasse les capacités écologiques de l’écosystème. Des excès de nutriments apportés vers les estuaires et les eaux côtières augmentent la disponibilité des nutriments favorisant la productivité primaire provoquant un phénomène d’eutrophisation. En particulier, le déséquilibre de l’azote et du phosphore en excès par rapport à la silice peut être responsable de la prolifération d’algues nuisibles et engendrer une hypoxie du milieu (Grizzetti et al. 2021, Garnier et al. 2019, Friedland et al. 2021). De plus, de grandes quantités de matière organique se déposent au fond de la mer, où elles sont décomposées par les bactéries benthiques à l’aide d’oxygène. Si l’échange d’eau est limité, l’oxydation de la matière organique peut entraîner une hypoxie (voire une anoxie) dans la couche inférieure ayant de graves conséquences sur la survie de la faune benthique.

Les métaux lourds et métalloïdes (arsenic, cadmium, chrome, plomb, mercure), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), et les composés halogénés (Dell’Anno et al. 2020), ont pour origine des procédés industriels inappropriés, des rejets ou pratiques d’élimination des déchets, ou encore une combustion incomplète de matière organique (Grizzetti et al. 2021, Garnier et al. 2019, Friedland et al. 2021). Cela induit des impacts sur les écosystèmes côtiers, ainsi que sur les systèmes à faible hydrodynamique particulièrement sensibles. Aussi, des impacts sur la santé ont été signalés : les hydrocarbures aromatiques et les métaux lourds perturbent le métabolisme, la détoxification et la réparation des dommages à l’ADN provoquant une modulation du cycle cellulaire, la cancérogenèse ou l’apoptose. De plus, l’accumulation de polluants affecte la composition des taxons microbiens et, par conséquent, la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes, avec des effets potentiels en cascade sur l’approvisionnement des biens et services écosystémiques pour le bien-être humain (Dell’Anno et al. 2020).

L’ensemble de ces impacts entraîne inéluctablement des externalités socio-économiques négatives et importantes. Le coût financier du ramassage annuel des déchets marins flottants dans le secteur du tourisme côtier et maritime a été estimé à environ 630 000 € au niveau européen (Andres et al. 2021). Dans cette même étude, les auteurs ont également souligné qu’au niveau de l’Union européenne, les déchets marins entraîneraient une réduction des revenus de près de 1 à 5 % dans le secteur de la pêche.

Plusieurs solutions existent pour lutter contre les déchets marins. Andres et al., évaluent des leviers économiques comme les externalités négatives des déchets : coût des engins de pêche abandonnés, perdus ou rejetés ; coût de l’inaction ; les opportunités liées aux solutions d’atténuation comme les analyses coût-bénéfice de la prévention ou encore les bénéfices économiques de l’engagement des navires de pêche dans les initiatives actives de pêche aux déchets (c’est-à-dire en déplaçant l’activité de pêche aux poissons à la pêche aux déchets flottants). Mais déterminer les pertes économiques causées par les déchets reste complexe en raison de la grande variété d’approches disponibles pour évaluer l’environnement et les impacts anthropiques. Ainsi, peu d’études ont exploré l’intégralité de l’impact économique des solutions d’atténuation sur les secteurs de l’économie bleue : les connaissances limitées entravent une approche cohérente et systématique, ce qui a conduit certains chercheurs et administrations à mettre en évidence le besoin d’approches holistiques qui incluent l’analyse des externalités et l’efficacité des évaluations en réponse à l’évaluation de schémas de suppression des déchets marins. L’objectif principal de l’étude dans le Golfe de Gascogne (cf. Andrés et al., 2021) est de proposer une approche qui quantifie les impacts économiques des solutions conçues pour limiter les déchets afin de guider les décideurs dans le choix de la solution la plus appropriée sur la base de deux critères : l’évaluation de l’efficacité et l’acceptabilité sociale.

Par ailleurs, il est possible d’évaluer l’étendue et le type de déchets et déterminer leur origine pour permettre ainsi aux décideurs d’adapter leurs politiques de réduction, recyclage, recyclabilité et réutilisation des déchets des producteurs aux utilisateurs finaux (Scotti et al. 2021). D’autre part, il est recommandé de (I) enquêter sur les catégories de déchets trouvées (par exemple par les bénévoles de l’Association professionnelle des instructeurs de plongée) ; (II) d’attribuer une source possible à toute catégorie trouvée ; (III) évaluer le poids de chaque source de détritus dans chaque station par l’intégration des données de catégorie et de source ; (IV) et de vérifier l’éventuelle association parmi les sources reconnues et les concessions de l’État.

Des mesures de suivi et de quantification des déchets sont réalisables telle que l’évaluation des macro-déchets sur le fond marin y compris la surveillance et l’identification d’éventuels points chauds d’accumulation de déchets grâce à des modèles numériques (Madricardo, 2020). Plusieurs étapes sont envisageables et déclinables de la façon suivante : (I) La gestion des déchets marins des fonds marins, y compris l’élimination et le recyclage, à travers des campagnes de nettoyage et des programmes de récupération ; (II) des mesures préventives pour éviter l’occurrence en réduisant les sources (par exemple, la réutilisation des déchets et recyclage, valorisation des déchets en énergie, mise en application du port installations d’accueil, marquage des engins, mesures d’interdiction) ; (III) des mesures de sensibilisation pour conduire à des changements de comportement et un engagement chez les citoyens et les parties prenantes; (IV) l’interdictions et restrictions de différents usages et matériaux (la Directive 2019/904/UE relative à la réduction de l’impact de certains produits en matière plastique).

Parmi le panel de solutions existantes pour lutter contre les déchets, on recense également (I) les campagnes de sensibilisation à titre préventif ; (II) l’utilisation de barrages fluviaux pour arrêter ou réduire les déchets fluviaux entrant dans la mer ; (III) la collecte de déchets marins par les pêcheurs ; (IV) les initiatives de nettoyage des plages ; (V) la prévision des abondances de déchets avec plusieurs jours d’avance pour permettre aux collectivités de planifier et mettre en place des services de nettoyage par anticipation. Ceci peut se faire notamment au travers de la méthode de prévision de l’échouage des déchets en utilisant des techniques d’apprentissage automatique comme par exemple l’utilisation de réseaux bayésiens (Granado et al. 2019).

Des solutions pour lutter contre l’eutrophisation : (I) réduction des sources ponctuelles de pollution par l’amélioration du traitement des eaux usées dans les stations d’épuration ; (II) mise en place d’ateliers participatifs et débats avec divers acteurs des bassins versants et des territoires côtiers (politiciens, parties prenantes, citoyens) pour construire des scénarios d’évolution et de modifications des pratiques et des systèmes agroalimentaires, (III) arbitrage entre plusieurs options techniques ou changement radicaux de réduction des sources agricoles dans le système agroalimentaire. Ce dernier peut demander une réorganisation complète des filières agro-alimentaires, avec une généralisation de l’agriculture biologique, des pratiques rendant les agriculteurs autonomes en arrêtant l’utilisation de produits chimiques et l’importation d’aliments pour animaux, des changements dans l’alimentation humaine.

Diverses solutions à base de produits chimiques et électrochimiques ont été élaborées pour l’assainissement des sédiments marins contaminés : osmose, électrodialyse, ultrafiltration, échange d’ions et précipitation chimique. Par ailleurs, les chercheurs ont isolé et identifié différentes souches bactériennes à partir d’échantillons de sédiments collectés dans un site industriel abandonné situé dans le golfe de Naples (mer Méditerranée), caractérisé par des concentrations en Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Zn, ainsi que des polychlorobiphényles (PCB), des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et du dichlorodiphényltrichloroéthane (DDT) largement supérieures aux limites légales. L’hypothèse de départ de l’étude suppose que ces souches bactériennes sont adaptées à des conditions environnementales particulières, et pourraient donc être efficaces pour la biorestauration des sédiments pollués basée sur une approche de bio-augmentation. Elles pourraient alors être transférées à d’autres bioremédiations ex-situ à grande échelle (Dell’Anno, et al. 2021).