Contamination des eaux côtières par les microplastiques et le cuivre : accumulation dans le zooplancton et le poisson-laitier (Chanos chanos)

Introduction

La pollution croissante des milieux marins soulève de graves interrogations quant à la bioaccumulation de contaminants dans les chaînes trophiques. Parmi les substances préoccupantes, les microplastiques (MPs) et les métaux lourds comme le cuivre (Cu) sont souvent mis en avant pour leur ubiquité et leur toxicité potentielle, notamment dans les zones côtières soumises à divers apports anthropiques. Cet article examine la nature et l’ampleur de la contamination par les microplastiques et le cuivre dans un écosystème côtier tropical, en se concentrant particulièrement sur leur accumulation chez le zooplancton et le poisson-laitier (Chanos chanos), une espèce clé de la mariculture régionale.

Matériel et Méthodes

Étude du Site et Échantillonnage

L’étude a été menée dans une baie côtière soumise à différentes pressions environnementales. Des échantillons d’eau, de zooplancton et de poisson-laitier ont été prélevés à différents points afin d’étudier le degré d’exposition aux microplastiques et au cuivre. Les méthodes d’échantillonnage incluaient des filets de plancton pour collecter le zooplancton et des filets maillants pour le poisson-laitier, avec une collecte séquentielle aux mêmes endroits pour assurer la concordance des analyses.

Analyse des microplastiques

Des techniques de digestion enzymatique ont permis d’isoler les microplastiques présents dans les organismes et l’eau. Chaque échantillon a été soumis à une filtration, puis les fibres, fragments et autres formes ont été quantifiés sous microscope stéréoscopique. L’identification de la nature chimique des particules a été faite par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), garantissant ainsi une classification précise des polymères.

Dosage du cuivre

Le dosage du cuivre dissous et incorporé dans les tissus a été effectué par spectrométrie d’absorption atomique (AAS) après préparation acide des échantillons. Les concentrations étaient exprimées en microgrammes par litre (μg/L) pour l’eau et en μg/g pour la matière biologique sèche.

Résultats

Abondance et typologie des microplastiques

Les niveaux de microplastiques dans l’eau de surface variaient selon la proximité d’activités humaines, avec une prédominance de fibres synthétiques, suivies de fragments et pellets. Le zooplancton et les poissons-laitiers présentaient également une forte accumulation, les fibres constituant la majorité des particules retrouvées chez les deux organismes. Les taux moyens détectés chez le zooplancton étaient de X particules/individu (valeur ajustée selon les standards), tandis que pour le poisson-laitier, la concentration moyenne était de Y particules/g de tissu.

Répartition spatiale

Des différences significatives de contamination ont été observées entre les sites, les zones proches des agglomérations urbaines et aquacoles affichant les taux les plus élevés.

Concentrations en cuivre

Des concentrations accrues de cuivre ont été mesurées dans l’eau à proximité des effluents industriels et agricoles. Chez le zooplancton, les taux moyens de cuivre atteignaient Z μg/g (sec), tandis que chez le poisson-laitier, ils étaient légèrement supérieurs. La bioaccumulation était corrélée à la densité des microplastiques, suggérant un effet potentiel des MPs comme vecteurs de métaux.

Discussion

Mécanismes d’accumulation et implications écologiques

L’étude met en lumière le rôle du zooplancton comme vecteur précoce de microplastiques et de cuivre vers des niveaux trophiques supérieurs. La capacité des microplastiques à adsorber des ions métalliques, puis à être ingérés par le zooplancton, favorise la transfert du cuivre à la faune ichtyenne via l’alimentation. Le poisson-laitier, espèce intensivement exploitée en aquaculture, montre ainsi une double exposition aux deux contaminants.

Risques pour la chaîne alimentaire et la santé humaine

Du fait de leur place dans la chaîne alimentaire, l’accumulation conjointe de microplastiques et de cuivre constitue un risque potentiel pour les prédateurs, y compris l’homme. Une exposition chronique pourrait entraîner des effets synergiques, renforçant la toxicité du cuivre par la présence de microplastiques qui facilitent son transport et sa biodisponibilité.

Particularités contextuelles et recommandations

Les contextes locaux, caractérisés par l’intensification des activités anthropiques, exacerbent la contamination environnementale. Pour limiter l’exposition des organismes marins et la propagation de ces polluants, l’étude recommande une surveillance accrue et intégrée des microplastiques et des métaux lourds, ainsi que la mise en place de stratégies de gestion adaptative dans les zones côtières et d’aquaculture.

Conclusion

L’investigation démontre que les zones côtières soumises aux pressions humaines présentent une contamination significative par les microplastiques et le cuivre, affectant à la fois le zooplancton et les poissons-laitiers. La relation entre la densité de microplastiques et l’accumulation de cuivre suggère un effet combinatoire, potentiellement délétère, sur l’écosystème marin et la sécurité alimentaire. Ces résultats soulignent la nécessité d’actions ciblées pour contrôler la pollution et protéger la santé des écosystèmes ainsi que celle des consommateurs.

Perspectives

De futures recherches devraient explorer les effets à long terme de cette double exposition sur la physiologie et la dynamique des populations marines, ainsi que le potentiel de transmission aux êtres humains via la consommation de produits de la mer issus de l’aquaculture ou de la pêche côtière.

Source : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0025326X25009981?dgcid=rss_sd_all