Alors que le monde fait face aux conséquences de sa propre production, la lutte contre la pollution plastique, mise en avant comme le thème central de la Journée mondiale de l'environnement d'hier sous le slogan mondial #BeatPlasticPollution, devient de plus en plus urgente. À l'heure où des chiffres stupéfiants indiquent que plus de 11 millions de tonnes de plastique finissent chaque année dans les étendues d'eau, et que 13 millions de tonnes supplémentaires contaminent le sol, la communauté scientifique joue un rôle clé. En Croatie, l'un des chefs de file de cette lutte est l'Institut Ruđer Bošković (IRB), où des experts, à travers des projets innovants et des recherches interdisciplinaires, s'efforcent d'éclairer et de proposer des solutions à l'un des plus grands défis écologiques de notre temps.

Les recherches sont menées avec une grande intensité au sein de la Division de recherche sur la mer et l'environnement (ZIMO) située à Zagreb et au Centre de recherche marine (CIM) à Rovinj, assurant ainsi une approche globale du problème, des eaux continentales à la mer Adriatique.

Une menace invisible qui imprègne la planète

Le plastique, autrefois célébré comme un matériau révolutionnaire, montre aujourd'hui son côté sombre. Le problème dépasse les déchets visibles qui flottent dans les océans ou gisent dans les décharges. Le vrai danger réside dans ce qui est invisible à l'œil nu. Par des processus de dégradation à long terme sous l'influence du soleil, de l'eau et des forces mécaniques, les plus gros morceaux de plastique se décomposent en microplastiques (particules de moins de 5 millimètres) et en nanoplastiques. Ces minuscules fragments sont devenus omniprésents et ont été trouvés sur les plus hauts sommets de la planète et dans les plus profondes fosses océaniques. Leur infiltration dans les chaînes alimentaires est systématique et alarmante. Nous les ingérons par l'eau que nous buvons, la nourriture que nous mangeons et même l'air que nous respirons. Des études récentes ont confirmé leur présence dans le sang humain, les poumons et même le lait maternel, soulevant de sérieuses questions sur les conséquences à long terme pour la santé humaine. Leur danger ne réside pas seulement dans leur présence physique, mais aussi dans leur nature chimique. Ils agissent comme des éponges, liant à eux d'autres polluants dangereux de l'environnement, tels que les métaux lourds, les polluants organiques persistants et les pesticides, et les introduisent ainsi de manière concentrée dans les organismes.

La réponse scientifique de l'IRB : Modélisation du coût écologique du plastique

Afin de quantifier les dommages réels causés par le plastique, une série de recherches avancées est menée à l'Institut Ruđer Bošković. « Aujourd'hui, le plastique n'est pas seulement un déchet, c'est un polluant qui a une longue vie », explique de manière imagée Dr. sc. Nina Marn du Laboratoire d'informatique et de modélisation environnementale. Elle dirige le projet QPlast, financé par la Fondation croate pour la science (HRZZ), dont l'objectif est de mesurer précisément les conséquences physiques, chimiques et comportementales de l'exposition au plastique sur les organismes vivants.

Dans le cadre de ce projet, les scientifiques appliquent des modèles informatiques sophistiqués, connus sous le nom de modèles DEB (Dynamic Energy Budget). Ces outils permettent de simuler et de prédire comment la présence de microplastiques affecte les processus vitaux fondamentaux des organismes – de l'apport et de la distribution d'énergie, à la croissance et au développement, jusqu'à la capacité de reproduction et aux changements de comportement. « Avec ce projet, nous voulons montrer qu'il est possible de relier les différents effets du plastique dans la nature, mais aussi que nous avons besoin d'outils interdisciplinaires pour vraiment comprendre les dommages que le plastique cause », souligne Dr. sc. Marn. Ainsi, la science s'éloigne de la simple constatation du problème pour s'orienter vers une compréhension prédictive du coût écologique que nous payons en tant que société pour la pollution plastique.

La rivière Krka comme foyer de recherche : De la truite au parasite

L'un des laboratoires naturels les plus précieux de Croatie, la rivière Krka, est devenue le lieu central d'un autre projet clé de l'IRB appelé PlastOrgAnoTox. Au sein du paysage karstique unique, les scientifiques étudient l'interaction complexe des microplastiques et des organismes. Le projet, dirigé par Dr. sc. Vlatka Filipović Marijić du Laboratoire des effets biologiques des métaux, couvre tout le cours de la rivière – des truites de rivière dans les zones de source pures aux daurades et moules à l'embouchure dans la mer. Une telle approche permet de comprendre le devenir et l'impact du plastique dans différents écosystèmes d'eau douce et saumâtre. Les nombreux touristes qui visitent cette région ne sont souvent pas conscients des efforts scientifiques déployés pour préserver sa beauté.

« Dans le cadre du projet, nous analyserons des organismes de l'environnement naturel et ceux des élevages, mais nous mènerons également des expositions expérimentales pour déterminer comment les microplastiques et autres polluants qu'ils transportent affectent les changements biochimiques et physiologiques des organismes aquatiques, et donc indirectement l'alimentation humaine », explique Dr. sc. Filipović Marijić. Un segment particulièrement innovant de la recherche est l'analyse des parasites intestinaux des poissons comme bioaccumulateurs potentiels de microplastiques. « Cela nous ouvre une toute nouvelle perspective dans la recherche pour prouver s'il y a un transfert de microplastiques au sein de l'organisme lui-même, c'est-à-dire de l'hôte aux symbiontes qui habitent ses microécosystèmes internes », ajoute la scientifique. Les recherches menées dans le Parc National de Krka sont d'une importance vitale pour comprendre le devenir du plastique dans les rivières karstiques.

La minuscule puce d'eau au service de la science

Dans le même laboratoire, la recherche de Dr. sc. Tatjana Mijošek Pavin se concentre sur l'un des organismes les plus petits mais écologiquement extrêmement importants – la puce d'eau (Daphnia magna). Ce crustacé d'eau douce est un maillon clé des chaînes alimentaires aquatiques, reliant les algues dont il se nourrit aux poissons qui s'en nourrissent. En raison de son extrême sensibilité aux changements de la composition chimique de l'eau, la puce d'eau est un organisme modèle idéal pour les tests écotoxicologiques.

Les recherches sont axées sur les effets combinés et synergiques des microplastiques et d'autres polluants chimiques. « Il est particulièrement préoccupant que le plastique dans l'environnement n'agisse souvent pas seul, mais lie à lui des produits chimiques dangereux, tels que les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), qui sont des cancérigènes connus », souligne Dr. Mijošek Pavin. Son équipe réalise des tests d'immobilisation, où l'on observe comment la combinaison de microplastiques et de HAP affecte la mobilité des puces d'eau. « Ces tests montrent dans quelle mesure les effets combinés s'écartent des effets individuels – c'est-à-dire si leur action conjointe est additive, synergique ou antagoniste », explique-t-elle. Les résultats sont cruciaux pour évaluer le risque réel dans les écosystèmes, y compris les zones protégées comme le Parc National de Krka.

Le plastique dans l'environnement est plus qu'un problème de déchets

Les recherches scientifiques à l'Institut Ruđer Bošković confirment sans équivoque que le plastique n'est pas un déchet inerte, mais un agent chimiquement et biologiquement actif qui modifie fondamentalement l'environnement. Étant donné que seulement neuf pour cent du plastique produit au niveau mondial est recyclé, d'énormes quantités finissent dans la nature où, en raison de leur persistance, elles restent pendant des siècles, se fragmentant progressivement et pénétrant dans tous les pores de la vie sur Terre. Les initiatives menées par les scientifiques de l'IRB, financées par des programmes tels que ceux de la Fondation croate pour la science, sont nécessaires pour créer les bases des futures politiques de protection de l'environnement et pour prendre des décisions fondées sur des données scientifiques vérifiées. C'est précisément cette synergie de la science, de la politique et du public qui est la clé pour gagner la bataille contre la pollution plastique, c'est pourquoi l'Institut a lancé un appel à une action commune à toutes les parties prenantes de la société.