Même en Antarctique, le krill mange du plastique

krill antarctique. | Photo de Valia Battat

Par Sam Zlotnik

5 juin 2023

Dans l'océan Austral entourant l'Antarctique, de minuscules animaux marins constituent la base de tout le réseau trophique. Le plus important d'entre eux est sans doute le krill : des crustacés ressemblant à des crevettes réputés pour être un casse-croûte commun pour les baleines. Parmi les dizaines d'espèces de krill dans le monde, le krill antarctique (Euphasia superba) est l'un des animaux les plus abondants de la planète, avec une masse totale estimée à plus de 400 millions de tonnes. Et en raison de leur abondance, le krill antarctique joue également un rôle essentiel dans la séquestration du carbone. Les exosquelettes, les carcasses et les boulettes fécales qui coulent piègent le carbone profondément sous l'eau dans tout l'Antarctique.

Malheureusement, même dans l'océan Austral, les animaux marins ne sont pas protégés des activités humaines.

Deux études récentes ont rapporté que le krill antarctique ingère divers types de microplastiques, en particulier des fibres de vêtements et d'autres textiles. Ces résultats soulignent l'impact de notre utilisation du plastique, même sur des environnements apparemment éloignés. "Même l'environnement polaire n'est pas exempt de pollution microplastique", écrit Hangbiao Jin, l'un des auteurs de l'étude, dans un e-mail.

Jin, qui est professeur agrégé à l'Université de technologie du Zhejiang, fait partie d'une équipe de recherche qui a collecté du krill dans deux régions de l'Antarctique : les îles Shetland du Sud et les îles Orcades du Sud. Les scientifiques ont déjà détecté des microplastiques dans des centaines d'animaux marins, notamment des crustacés, des vers, des poissons, des tortues de mer et des phoques. Et ils ont trouvé des animaux ingérant du plastique dans le monde entier, de l'Atlantique Nord à la côte argentine en passant par la mer de Chine méridionale. Mais en raison de l'isolement relatif de l'océan Austral, dit Jin, il n'était pas clair dans quelle mesure les espèces antarctiques seraient également touchées. Comparé à d'autres régions, écrit Jin, l'Antarctique est "une zone relativement propre avec une influence très limitée des activités humaines".

Mais même l'Antarctique n'est pas complètement vierge. Une étude de 2019 a estimé que les eaux de surface près de la péninsule antarctique contenaient, en moyenne, environ 1 800 morceaux de plastique par kilomètre carré. Les autres océans du monde varient généralement de 1 000 à 100 000 pièces par kilomètre carré, bien que ces valeurs puissent atteindre près de 900 000 dans des zones particulièrement polluées comme la Méditerranée.

Après avoir ramassé du krill avec de grands filets sur 26 sites d'échantillonnage différents, Jin et ses collègues ont examiné les animaux et ont trouvé des microplastiques à l'intérieur du krill de chaque site. Les chercheurs ont enregistré un large éventail de différents types, tailles et couleurs de plastique dans le krill antarctique, et ils ont publié ces découvertes dans Science of the Total Environment.

Dans une étude distincte, publiée dans la Royal Society Open Science, les scientifiques ont mesuré les microplastiques dans le krill ainsi que dans les salpes, des créatures gélatineuses formant des chaînes qui ressemblent vaguement à des méduses mais sont en fait des types de tuniciers ou d'ascidies. Les chercheurs ont collecté du krill et des salpes près des îles Orcades du Sud et de l'île de Géorgie du Sud dans l'océan Austral et ont trouvé des microplastiques chez les deux animaux. Par rapport au krill, les salpes contenaient des particules microplastiques plus grosses mais moins nombreuses.

Emily Rowlands, écologiste marine au British Antarctic Survey et co-auteur de l'étude, affirme que les différences dans la façon dont chaque animal se nourrit pourraient expliquer cette différence dans la taille des plastiques trouvés en leur sein. "Ce sont tous les deux des filtreurs relativement indiscriminés", dit Rowlands, mais elle ajoute que le krill peut être légèrement plus difficile que les salpes en termes de taille physique de leur nourriture. Et contrairement aux salpes, le krill a une structure appelée moulin gastrique qui peut broyer leur nourriture, de sorte qu'ils peuvent avaler de plus grosses particules de plastique et les décomposer par la suite.

Rowlands et son équipe ont également comparé l'ingestion de plastique à travers les étapes de la vie et ont découvert que le krill juvénile contenait beaucoup plus de microplastiques que le krill plus âgé. Selon Rowlands, le krill peut être plus vulnérable à l'ingestion de microplastiques en tant que juvénile car à ce stade, il passe la plupart de son temps près de la glace de mer et mange souvent les algues qui y poussent. "Lorsque la glace de mer se forme, elle aspire les plastiques de la colonne d'eau", explique Rowlands. "Ainsi, la concentration de plastique dans la glace de mer a tendance à être plus élevée que dans l'eau elle-même." Cette forte concentration de plastique dans la glace de mer ne met pas seulement le krill juvénile en danger. Cela signifie également qu'à mesure que la glace fond, la pollution plastique dans l'océan environnant risque de s'aggraver.

Glace de mer antarctique. | Photo par Emily Rowlands

Les scientifiques à bord du RSS James Clark Ross ont collecté du krill et des salpes dans l'océan Austral. | Photo par Emily Rowlands

Une découverte majeure des deux études était la forte abondance de fibres microplastiques en particulier. Les fibres représentaient plus des trois quarts de toutes les particules microplastiques trouvées par chaque équipe. Amanda Dawson, écotoxicologue à l'Organisation de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth en Australie, qui n'était associée à aucune des deux études, affirme que les fibres microplastiques sont devenues extrêmement courantes dans le monde. "Ils sont probablement beaucoup plus abondants que certains de nos autres types de plastique auxquels nous avons l'habitude de penser", déclare Dawson. Les fibres plastiques se détachent constamment des vêtements, rideaux, tapis et autres textiles. Et le lavage et le séchage aggravent encore le problème : plus d'un million de fibres microplastiques peuvent être libérées dans une seule brassée de linge.

Les scientifiques n'ont pas pu identifier les origines exactes des microplastiques qui se sont retrouvés à l'intérieur du krill et des salpes qu'ils ont collectés. Les deux équipes indiquent que les engins de pêche et l'utilisation de la lessive par la recherche, la pêche commerciale et les opérations touristiques dans l'Antarctique sont des sources locales potentielles de pollution plastique. Mais ils soupçonnent qu'au moins une partie du plastique a peut-être voyagé de très loin dans l'océan Austral. "Pendant longtemps, on a supposé que l'Antarctique était peut-être protégé parce qu'il y avait un courant très fort autour du continent", explique Rowlands. "Mais plutôt qu'il s'agisse de toutes les sources locales, il est fort probable qu'il existe également des sources à longue portée."

Bien que la découverte de microplastiques à l'intérieur des animaux de l'océan Austral soit très préoccupante, on ne sait toujours pas exactement comment ils affectent le krill et les salpes qui les mangent. Une étude réalisée en 2021 par Rowlands et ses collègues a montré que l'exposition à la fois à l'acidification des océans et à l'exposition au plastique peut entraver le développement embryonnaire du krill. Et Rowlands dit que la pollution plastique peut également avoir un impact sur le comportement de nage du krill. Mais elle ajoute que davantage d'expériences sont encore nécessaires pour prédire avec précision la gamme complète d'effets des microplastiques.

L'équipe de recherche de Jin a l'intention de s'attaquer ensuite à cette question de la toxicité du plastique. Et plus tard, ils prévoient d'étudier comment les plastiques se déplacent dans le réseau trophique antarctique, des petits animaux comme le krill aux plus gros comme les poissons, les pingouins et les phoques.

Chalut pélagique rectangulaire utilisé pour collecter le krill et les salpes antarctiques. | Photo de Valia Battat

Un obstacle à la prédiction des impacts des microplastiques sur les animaux est que les plastiques sont si divers dans leur taille, leur forme et leur composition. "Chaque entreprise a sa propre recette secrète spéciale sur la façon dont elle fabrique son plastique et le type de produits chimiques qu'elle ajoute", explique Dawson. Cette variabilité et ce manque de transparence rendent difficile de dire quels produits en plastique sont plus ou moins toxiques et comment chacun pourrait affecter un animal particulier.

Les microplastiques peuvent également avoir des effets différents selon leur taille. "Un gros morceau de plastique peut causer des dommages physiques à votre intestin ou à votre intestin", explique Dawson, "alors qu'un petit peut traverser vos cellules et commencer à causer des dommages à un niveau subcellulaire." Cette variabilité est l'une des raisons pour lesquelles il est essentiel de connaître les types spécifiques de plastique consommés par un animal pour étudier ses impacts.

Pour Rowlands, mesurer et cataloguer les microplastiques dans le krill et les salpes n'est qu'une étape vers la compréhension de la façon dont ces polluants affectent l'environnement antarctique au sens large. Elle et ses collègues ont mené des études en laboratoire pour comprendre comment l'ingestion de plastique modifie la densité et le taux de chute des boulettes fécales de krill. Ces pastilles sont l'une des formes les plus courantes dans lesquelles le carbone est piégé dans l'océan profond. Rowlands dit que ces nouvelles données sur les types de plastique dans le krill l'aideront à concevoir des expériences plus réalistes pour tester comment cette pollution affecte les caractéristiques des pellets fécaux, et donc la séquestration du carbone.

Bien que la plupart des gens vivent loin de l'Antarctique, nous parvenons toujours à avoir un impact sur les animaux de l'Antarctique et sommes impactés par eux. "Il existe un lien entre ce que nous faisons dans notre propre vie quotidienne et même les régions les plus isolées du monde", déclare Rowlands.

Sam Zlotnik est un éditorialiste de Sierra qui aime écrire sur l'écologie, la conservation et le comportement animal.