CE34 - Contaminants, écosystèmes et santé

Emission, transport et depots atmospheriques des microplastiques – ATMO-PLASTIC

Emission, transport atmospherique et depots des microplastiques

Les microplastiques (MP) sont des contaminants émergents, relégués massivement dans les systèmes aquatiques. Les MP impactent d’autres polluants et la santé humaine. Des études montrent d’importantes quantités de MP dans les rivières et Océans. Or, des bilans de masse de plastique indiquent une imbalance à l’échelle de la planète. Le projet ATMO-PLASTIC investiguera et quantifiera l’importance de l’atmosphère dans le cycle mondiale des MP.

Quantifier la presence, le transport et le depot actuelle et passée des MP atmospheriques

Des études préliminaires sur les MP dans l'atmosphère, dans les dépôts humides (pluie et chutes de neige) et dans les sols indiquent que l'atmosphère peut jouer un rôle important dans la dissémination du MP à travers le monde, y compris dans des régions éloignées telles que l'Arctique. L'objectif principal du projet ATMO-PLASTIC est de combler ce manque de connaissances sur ce que l'on sait des MP atmosphériques en quantifiant systématiquement l'étendue globale des MP et les facteurs qui contrôlent l'abondance des MP atmosphériques. Nous analyserons des échantillons d'aérosols provenant de 9 sites mondiaux et de 4 expéditions océanographiques. Nous avons récemment montré que la formation d’aérosols marins entraînés par le vent est une source probable des MP marines pour le transport atmospherique des MP à longue distance. Ici, nous émettons également l'hypothèse que les activités urbaines-industrielles-agricoles sont des points d'émission des MP terrestres et nous étudierons et estimerons plus en détail ces sources d'émission. De plus, en analysant les archives naturelles de tourbe des dépôts atmosphériques dans les hémisphères sud et nord, nous avons l'intention de caractériser globalement le moment et l'étendue des dépôts et des émissions passés des MP.

Le projet ATMO-PLASTIC profite de l'occasion unique d'étudier les filtres aérosols mondiaux existants (archivés) et des carottes de tourbe datés (en partie archivés) pour combler les lacunes critiques dans les connaissances sur le rôle de l'atmosphère dans les cycles mondiaux des plastiques / MP. Grâce à la collaboration et au soutien du projet ANR INHALE, du programme GEOTRACES et des archives de tourbe d'EcoLab, un ensemble d'échantillons unique et complet est accessible. Nous quantifierons et caractériserons les MP dans les aérosols provenant de 9 observatoires atmosphériques terrestres clés. Les sites ont été sélectionnés pour couvrir des environnements globaux et éloignés dans la couche limite planétaire (marine, polaire et continentale) et la troposphère libre. Les échantillons atmosphériques terrestres seront complétés par des aérosols marins collectés lors des expéditions GEOTRACES. GP03 et GP15/16 sont ciblés car ils transectent les gyres marins, tandis que GN01 cible l'océan Arctique éloigné, caractérisé par des apports abondants de matière terrestre provenant des rivières et de l'atmosphère. Les gyres océaniques sont des courants circulaires à grande échelle où les plastiques et autres débris marins ont tendance à se concentrer. Pour comprendre les dépôts et l'abondance de MP atmosphériques passés, nous utilisons une collection internationale de tourbe ombrotrophique, stocké à -20 ° C. L'analyse des archives de tourbe adjacentes aux sites d'échantillonnage atmosphérique fournira une tendance temporelle pour placer la pollution atmosphérique MP actuelle dans un contexte historique depuis les périodes de pollution pré-plastique jusqu'à nos jours (< 1950 à 2020). La métrologie MP et la caractérisation MP reposent sur des des laboratoire propres, et des méthodes éprouvées de filtration, de séparation par densité, de digestion et de préconcentration, suivies de la microscopie FTIR et Raman pour l'identification et la quantification des MP.

Les resultats escomptes sont des donnees librement accesible sur:
- l'abondance de MP atmospheriques terrestres et oceaniques
- une estimation des emissions des MP marins et terrestres
- une estimation des depots atmospheriques passés des MP

Les données du projet ATMO-PLASTIC seront cruciales pour le développement des modèles de transport atmosphérique des émissions, du transport et des dépôts mondiaux de MP. De tels modèles sont nécessaires pour estimer l'impact global des MP sur les écosystèmes et la santé humaine.

a venir

Les microplastiques (MP) sont des contaminants émergents, relégués massivement dans les systèmes aquatiques. Les MP impactent d’autres polluants et la santé humaine. Des études montrent d’importantes quantités de MP dans les rivières et Océans. Or, des bilans de masse de plastique indiquent une imbalance à l’échelle de la planète. Le projet ATMO-PLASTIC investiguera et quantifiera l’importance de l’atmosphère dans le cycle des MP. Nous proposons d’étudier les MP dans des aérosols provenant des sites terrestres et marins, ainsi que dans les archives naturels que sont le sols de tourbières. Nous quantifierons l’étendu de la contamination de l’atmosphère par les MP, les sources d’émissions terrestres et marins, et l’historique récente de cette contamination. Le développement des méthodes, et la métrologie forment un aspect intégral de l’étude. La modélisation lagrangien sera utilisé pour identifier les sources d’émission, et le développement d’un modèle numerique servira à synthétiser le cycle des MP, et de prédire leur dissémination a travers la planète au 21ieme siecle.

Coordination du projet

Jeroen SONKE (Géosciences Environnement Toulouse)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

GET Géosciences Environnement Toulouse
UGA-IGE Institut des Géosciences de l'Environnement
ECOLAB LABORATOIRE ECOLOGIE FONCTIONNELLE ET ENVIRONNEMENT

Aide de l'ANR 651 543 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2020 - 48 Mois

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