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Vous avez probablement entendu parler de la façon dont les microfibres de vos vêtements synthétiques – comme les pantalons de yoga et les chaussettes extensibles – se détachent lorsque vous faites la lessive et se retrouvent dans l'environnement parce que les stations d'épuration des eaux usées ne peuvent pas toutes les filtrer. Partout où les scientifiques regardent, des profondeurs des mers aux eaux côtières, en passant par la surface de l'Atlantique, ils trouvent ces minuscules fibres, qui font moins de 5 millimètres de long. Depuis toujours, les scientifiques et les environnementalistes espèrent que les fibres organiques, comme le coton de vos jeans, ne seront pas aussi persistantes dans l'environnement que les fibres plastiques, et qu'elles se dissoudront avec le temps.
Désolé, mais pas si vite. Dans la revue Environmental Science and Technology Letters, des chercheurs de l'université de Toronto rapportent aujourd'hui qu'ils ont trouvé des tas de fibres de jean bleus dans des échantillons de sédiments provenant de l'océan Arctique, au nord du Canada, loin de toute activité humaine. “Cela suggère qu'ils ont abouti là par des processus de transport à longue distance. S'ils sont océaniques ou atmosphériques, nous ne savons pas exactement”, déclare Sam Athey, scientifique environnemental de l'Université de Toronto, co-auteur principal de l'article. Il se pourrait bien que ce soit les deux : les chercheurs ont déjà montré comment les courants marins transportent les microfibres sur de longues distances et comment le vent souffle les particules des villes européennes vers l'Arctique.
Ces fibres de blue-jean sont techniquement connues sous le nom de “cellulose anthropogéniquement modifiée”. (La cellulose est le composé organique qui compose les plantes comme le coton.) “On les appelle des fibres textiles 'naturelles'”, dit Athey. Je mets des guillemets autour de 'naturelles' parce qu'elles contiennent des additifs chimiques. Elles absorbent également les produits chimiques présents dans l'environnement, quand vous portez vos vêtements, ou quand ils sont dans le placard.”
Toutes les petites fibres de denim sont des microfibres, mais toutes les microfibres ne sont pas des fibres de denim – cette catégorie plus large comprend aussi les fibres synthétiques comme le polyester. Et bien sûr, ces fibres particulières sont teintes en bleu avec de l'indigo. Cette composition chimique donne aux fibres une signature unique, que Sam Athey et ses collègues peuvent exploiter pour les distinguer des autres particules du sédiment, en utilisant une technique appelée spectroscopie Raman qui mesure la façon dont la lumière interagit avec les liaisons chimiques dans un matériau. Les scientifiques ont également examiné les fibres au microscope pour s'assurer qu'un brin de cellulose modifié par l'homme n'était pas en fait un brin de polyester ou de nylon. Si vous regardez la photo ci-dessous, vous remarquerez que la fibre de blue-jean a une torsade qui la trahit comme étant du coton, et non comme un morceau de tissu synthétique, qui est plus lisse et plus uniforme.
Les chercheurs ont examiné des échantillons de sédiments provenant de plusieurs habitats, notamment dans les profondeurs de l'Arctique, les lacs suburbains peu profonds autour de Toronto, et les Grands Lacs Huron et Ontario. Le nombre moyen de microfibres qu'ils ont trouvé par kilogramme de sédiments secs dans chaque groupe était respectivement de 1 930, 2 490 et 780. Parmi ces microfibres en général, 22 à 51 % étaient de la cellulose modifiée par l'homme, et parmi celles-ci, 41 à 57 % étaient des microfibres de denim indigo. En d'autres termes, cela fait beaucoup de denim dans l'environnement. “Je pense que ce qui est intéressant, c'est qu'une majorité de ces fibres que nous avons trouvées étaient des fibres de cellulose anthropogéniques, même dans les sédiments des profondeurs océaniques”, dit Athey. “Et cela montre qu'elles sont suffisamment persistantes pour s'accumuler dans ces régions éloignées.”
Pour s'assurer qu'ils caractérisaient correctement les fibres du denim, les scientifiques ont mené une expérience distincte en laboratoire, en lavant trois types différents de denim bleu fabriqués à partir de 99 ou 100 % de coton : des jeans usagés, des jeans ordinaires neufs et des jeans légèrement abîmés. (Cela signifiait pas plus de trois trous et un peu d'effilochage.) Ils ont capturé les effluents de leur machine à laver et ont compté les fibres.
Conformément à des études similaires menées par d'autres groupes, ils ont constaté que les nouveaux jeans perdent plus de fibres que les jeans usagés – ce qui est logique, car les vieux jeans perdent depuis longtemps toutes les fibres détachées qui restent après le processus de fabrication. Mais bizarrement, ils n'ont pas trouvé de différence significative entre les nouveaux jeans ordinaires et les nouveaux jeans légèrement usés, dont on pourrait penser qu'ils perdent plus de fibres, étant donné l'effilochage. Des études antérieures ont porté sur des vêtements plus synthétiques, qui ne perdent probablement pas autant que le coton pur. Quoi qu'il en soit, Athey et ses collègues ont fait un constat étonnant : un seul jean peut libérer 56 000 microfibres par lavage.
Les chercheurs ont également recueilli les effluents de deux usines de traitement des eaux usées, qui filtrent certaines microfibres, mais pas toutes, avant de pomper l’eau dans le lac Ontario.(Ailleurs, les usines de traitement pompent plutôt leurs effluents vers la mer.) Ils ont ainsi obtenu un chiffre encore plus surprenant : ces deux usines pourraient à elles seules déverser un milliard de microfibres de denim indigo par jour dans le lac. Cela correspond aux habitudes de lavage du pays, car environ la moitié de la population canadienne porte des jeans presque tous les jours et le Canadien moyen lave ses jeans après seulement deux utilisations.
Les usines de traitement des eaux usées séquestrent les microfibres dans les “boues” solides des déchets humains, qui sont transformées en “biosolides”, que les agriculteurs utilisent souvent comme engrais. Malheureusement, le fait de conditionner les microfibres dans l'engrais pourrait bien leur donner une autre voie d'accès à la mer. Lorsque l'engrais sèche dans les champs, le vent peut ramasser les fibres de blue-jean et un certain nombre de fibres synthétiques et les déposer dans l'océan pour que les scientifiques les trouvent plus tard dans les sédiments. Des études ont déjà montré que les microfibres peuvent voler sur des centaines, voire des milliers de kilomètres, et atterrir dans des habitats autrefois vierges comme l'Arctique.
Dans l'ensemble, le problème est que les installations de traitement des eaux usées n'ont pas été conçues pour capter toutes ces microfibres. Elles en capturent entre 83 et 99%, mais même en en laissant passer quelques pourcents, c'est un véritable torrent, vu leur volume. “Le fait est qu'il y a tellement de gens sur la planète, nous sommes trop nombreux”, explique Miriam Diamond, chercheuse en environnement de l'université de Toronto et co-auteur de l'article. “Ce qui est étonnant, c'est combien d'entre nous portent des jeans. Ce n'est pas une accusation. C'est juste un exemple très puissant de l'impact humain.”
Une fois qu'elles s'échappent dans l'environnement, ces fibres et les autres microplastiques peuvent voyager à peu près partout. Au début de l'année, une autre équipe de chercheurs a découvert que les courants océaniques transportent les microplastiques dans les “points chauds” des grands fonds marins. Lorsque le courant ralentit, les particules tombent en masse. Les scientifiques ont fait un prélèvement dans un seul mètre carré de fond marin sous la mer Méditerranée et ont trouvé 1,9 million de minuscules morceaux de plastique – et cet échantillon de sédiment n'avait que 5 centimètres d'épaisseur.
La découverte d'un tel nombre de fibres de denim dans l'Arctique - environ 2 000 microfibres par kilogramme de sédiments secs, dont 20 % étaient des fibres de denim indigo - a permis aux scientifiques de mieux comprendre comment les courants font circuler les matériaux dans le monde, le Grand Nord se transformant en une sorte de dépotoir. Ce qui est vraiment révélateur ici, et d'autres l'ont laissé entendre dans la littérature, c'est que l'Arctique est un "nœud terminal" pour les courants souterrains", déclare Marcus Eriksen, qui étudie le plastique des océans et dirige l'Institut 5 Gyres, mais qui n'a pas participé à cette recherche. "Ce que vous avez, c'est le tapis roulant en eau profonde, qui transporte les débris à flottabilité neutre dans le monde entier, pour se terminer dans l'Arctique. Maintenant, nous trouvons de très grandes quantités de microplastiques dans les sédiments de l'Arctique."
C'est particulièrement problématique car dans le Grand Nord, il n'y a pas autant de débris organiques pour diluer la pollution que dans les zones tempérées. "Dans l'Arctique, il y a très peu de matériaux qui tombent de la colonne d'eau et s'accumulent sous forme de sédiments", explique M. Diamond. "Cela a des implications, n'est-ce pas ?" Parce qu'il y a moins de sédiments, il y a moins d'activité biologique - pas tant de créatures des fonds marins qui se bousculent pour traiter la matière organique. "Si vous n'avez pas beaucoup de nourriture, vous mangez ce qui est disponible. Vous ne pouvez pas être difficile", dit-elle. "Donc ça nous amène à la prochaine piste de recherche." C'est-à-dire : Comment les fibres de denim peuvent-elles être incorporées dans la chaîne alimentaire de l'Arctique en haute mer ?
Bien qu'ils n'aient pas étudié les animaux de l'Arctique, les chercheurs de l'université de Toronto ont prélevé de l'éperlan arc-en-ciel dans les Grands Lacs. Ils ont découvert que 65 % d'entre eux avaient des microfibres dans leurs intestins, soit jusqu'à 63 fibres par poisson. Mais bizarrement, ils n'ont trouvé qu'une seule fibre de denim indigo dans l'éperlan, même s'ils avaient recueilli les spécimens de poissons près de leurs échantillons de sédiments, qui contenaient plus de 700 microfibres par kilogramme sec. Les chercheurs ne peuvent pas dire pourquoi ils ont trouvé cette différence, mais cela pourrait avoir un rapport avec le mode de vie de l'éperlan. “Nous avons émis l'hypothèse que cela pourrait être lié à une stratégie d'alimentation, ce genre de choses”, explique Athey. “Mais nous n'avons pas vraiment étudié cette question de manière spécifique dans notre travail.”
“Bien que nous ayons certainement besoin de plus de recherches pour comprendre pleinement les effets, nous avons également de nombreuses preuves pour agir”, dit Nicholas Mallos, directeur principal du programme “Trash Free Seas” de l'Ocean Conservancy, qui étudie les microplastiques mais n'a pas été impliqué dans cette nouvelle recherche. Nous savons, par exemple, que des filtres spéciaux fixés aux machines à laver peuvent empêcher 90 % des microfibres de s'écouler vers les stations d'épuration. Ces filtres doivent être standardisés sur chaque nouvelle machine à laver vendue, dès maintenant. “Qu'il s'agisse de fibres synthétiques ou pas”, ajoute M. Mallos, “nous savons qu'il existe maintenant des techniques d'atténuation efficaces qui peuvent aider à endiguer cette voie de pollution dans les eaux usées et, en fin de compte, dans l'environnement marin”. Notez que vous n'avez pas besoin de laver vos blue-jeans aussi souvent. Je dis juste ça comme ça.