Fibres détachées de vêtements techniques, bouteilles en PET jetées ou emballages abandonnés : lorsque ces matières plastiques se retrouvent dans l’environnement, elles y persistent souvent longtemps. Les rayons UV, les précipitations et l’ozone les rendent cassantes – et, avec le temps, elles se désagrègent sous l’effet de forces mécaniques en particules de plus en plus petites. Soulevées par le vent, elles sont transportées à travers l’atmosphère. On ignorait jusqu’à présent quelle quantité de microplastiques se retrouvait ainsi dans les sols et les cours d’eau suisses.
Des chercheurs de l’Empa, en collaboration avec des collègues de l’Eawag et d’Agroscope, ont désormais recensé ce phénomène de manière systématique pour la première fois. Selon cette étude soutenue par l’Office fédéral de l’environnement (OFEV), environ 219 tonnes de microplastiques se déposent chaque année en Suisse dans les zones situées en dessous de 2 000 mètres d’altitude. Les zones « sensibles » revêtent ici une importance particulière : les chercheurs estiment qu’environ 78 tonnes se déposent chaque année sur les terres agricoles et environ 10 tonnes directement dans les cours d’eau.

On trouve également des microplastiques à la campagne
Les mesures ont été effectuées pendant une année entière sur cinq sites : à Zurich, Dübendorf, Magadino, Payerne et sur le Chaumont, dans le Jura. Chaque mois, les chercheurs ont prélevé des échantillons de dépôts humides et secs, c'est-à-dire des particules capturées et lessivées par la pluie et la neige dans l'air, ainsi que celles qui se déposent sous l'effet de la gravité. Les particules de microplastiques analysées présentaient un diamètre compris entre 20 et 215 micromètres. Sur le site urbain de Zurich, les chercheurs ont constaté un apport moyen de 881 particules par mètre carré et par jour. Sur les autres sites, les valeurs, comprises entre 249 et 331 particules, étaient nettement plus faibles et relativement proches les unes des autres.
Le fait que Zurich soit plus de deux fois plus polluée n’est guère surprenant. La forte densité de population, le trafic et la présence de produits en plastique dans les espaces extérieurs y contribuent. Ce qui a toutefois surpris l’équipe dirigée par Christoph Hüglin, chercheur à l’Empa, c’est la similitude des valeurs enregistrées en dehors de la ville. « Plus la distance par rapport aux zones densément peuplées est faible, plus nous nous attendions à des concentrations élevées. Or, nous ne constatons pas de différence notable de ce type. » Les valeurs relevées à Dübendorf, Magadino, Payerne et Chaumont sont comparables. Cela suggère que la présence de microplastiques dans l’atmosphère n’est pas seulement un phénomène urbain, mais qu’elle touche également des régions moins densément peuplées.

Des chiffres concrets pour un problème environnemental difficile à cerner
Des études antérieures ont déjà montré que les particules de plastique sont transportées par l’atmosphère. Selon Chistoph Hüglin, de nombreux résultats sont toutefois difficilement comparables, car ils reposent sur des méthodes et des gammes de tailles différentes. « Nous voulions recueillir des chiffres pour la Suisse et appliquer une méthode d’analyse fournissant des résultats aussi fiables que possible. » Pour ce faire, l’équipe a utilisé le laboratoire commun dédié aux particules de l’Eawag, de l’Empa et d’Agroscope. C’est là que les échantillons collectés ont été préparés, déposés sur un filtre, puis analysés par microspectroscopie infrarouge par imagerie. Au lieu de se contenter d’examiner individuellement les particules suspectes, les chercheurs ont mis au point un procédé permettant de scanner automatiquement, point par point, des surfaces de filtre choisies au hasard. Cela a permis de déterminer quelles particules étaient effectivement constituées de plastique et de quel type de plastique il s’agissait.
Les chercheurs ont principalement identifié du polyéthylène téréphtalate (PET : 31 %), du polyéthylène (PE : 26 %) et du polypropylène (PP : 21 %). Ces particules de plastique proviennent de différentes sources : le polyéthylène et le polypropylène comptent parmi les plastiques les plus utilisés et se retrouvent notamment dans les emballages, les films plastiques, les récipients et les produits du quotidien. La forte proportion de PET est particulièrement frappante. Ce plastique est connu pour être utilisé dans les bouteilles de boissons, mais on le retrouve également dans les fibres de polyester des textiles. C’est pourquoi, selon les chercheurs, les fibres textiles pourraient également contribuer de manière significative à la pollution par les microplastiques dans l’atmosphère. L’étude ne permet toutefois pas de déterminer de quels produits concrets proviennent les différentes particules. Il convient par ailleurs de distinguer clairement les émissions liées au trafic routier : bien que l’usure des pneus fasse en principe également partie des microplastiques, elle a été prise en compte, pour des raisons analytiques, dans une étude distincte, toujours en cours.

Retour à la surface terrestre par voie humide ou sèche
Les microplastiques reviennent de l’atmosphère à la surface de la Terre de deux manières : les particules sont lessivées par la pluie ou la neige, ou bien elles se déposent par temps sec. « Les précipitations constituent un processus très efficace pour purifier l’atmosphère », explique Christoph Hüglin. En Suisse, le dépôt sec représente toutefois la plus grande part, avec environ 60 % de la masse. Ces deux voies de dépôt contribuent à ce que les particules se déposent directement sur les sols, les plantes ou les plans d’eau. Pour les cours d’eau suisses, les chercheurs estiment l’apport atmosphérique direct à environ 10 tonnes par an. À titre de comparaison, une étude menée en parallèle par l’Eawag sur les microplastiques provenant des stations d’épuration suisses chiffre l’apport via les eaux usées traitées à seulement environ cinq tonnes par an.
Par rapport à la masse totale de toutes les particules atmosphériques – parmi lesquelles figurent la poussière du désert, la suie, les résidus de combustion ou les particules biologiques –, les microplastiques ne représentent toutefois qu’une très faible proportion : entre 0,02 et 0,12 %. Sur de grandes surfaces, leur dépôt constant conduit néanmoins à des quantités considérables qui ne se dégradent pas, ou très lentement. De nombreuses questions restent encore sans réponse concernant les conséquences des microplastiques sur l’environnement et la santé. Il est toutefois clair que les plastiques sont très répandus et que les particules de plastique les plus fines ne se dissolvent pas facilement dans l’air, sur terre ou dans l’eau. « Le plastique est un très bon matériau pour de nombreuses applications », explique Christoph Hüglin. « Mais conformément au principe de précaution, nous devrions éviter de jeter des déchets, n’utiliser les plastiques que là où cela est nécessaire et boucler autant que possible les cycles des matières. »