Écotoxicité des nanoplastiques vis-à-vis d’organismes tels que les rotifères

Résumé

La pollution des différents compartiments environnementaux est une préoccupation majeure depuis plus d’une cinquantaine d’années. Les sources (i.e. activités industrielles, commerciales et agricoles,
pollutions accidentelles, déchets domestiques…), autant que la nature des contaminants (i.e. métaux, nitrates/phosphates, substances pharmaceutiques, pesticides, plastiques…), sont très diversifiées. L’air, le sol, les milieux aquatiques, les sédiments… sont tous touchés, même dans les endroits les plus reculés et sans activité humaine. Depuis seulement quelques années, les études concernant spécifiquement les plastiques se sont accélérées de manière exponentielle, qu’il s’agisse de macroplastiques, de microplastiques et, plus rarement, de nanoplastiques. Ces derniers, moins étudiés à cause de verrous technologiques, constituent probablement la classe de taille la plus susceptible d’impacter les organismes planctoniques tels que les rotifères. Il est attendu que les effets biologiques se situent en particulier au niveau cellulaire, ce qui entraverait le bon fonctionnement métabolique des individus touchés et induirait inévitablement une modification de la place de ces populations au sein de l’écosystème. Ainsi, dans le cadre du projet Meditplast financé par l’agence de l’eau Rhône-Méditerranée-Corse (AERMC), en partenariat avec Veolia et l’université d’Aalborg (Danemark), l’Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence (IM2NP) de l’université de Toulon s’est intéressé à l’écotoxicité des six nanoplastiques les plus utilisés au monde (polyéthylène basse et haute densité LDPE et HDPE, polyéthylène téréphtalate PET, polypropylène PP, polystyrène PS, polychlorure de vinyle PVC). Les capacités de survie, la mobilité et l’efficacité de reproduction de l’espèce Brachionus plicatilis ont été évaluées en fonction de la concentration d’exposition en nanoplastiques. L’effet de la nature, de la taille et du mélange de polymères sur le métabolisme des rotifères a alors été déterminé. Le trajet des microplastiques à l’intérieur des organismes a également été visualisé par fluorescence.

Abstract

The pollution of the various environmental compartments has been a major concern for more than fifty years now. The sources (i.e. industrial, commercial and agricultural activities, accidental pollution, domestic waste…), as well as the nature of the contaminants (i.e. metals, nitrates/phosphates, pharmaceutical substances, pesticides, plastics…), are very diversified. Air, soil, aquatic environment, sediments, etc. are all affected, even in the most remote places without human activity. For only a few years, studies specifically concerning plastics have accelerated exponentially, whether macroplastics, microplastics, and more rarely nanoplastics. The latter, less studied because of technological barriers, are probably the size class most likely to impact planktonic organisms such as rotifers. Biological effects are expected to occur in particular at the cellular level, impairing the proper metabolic functioning of affected individuals and inevitably leading to changes in the place of these populations within an ecosystem. Thus, as part of the project Meditplast financed by the Rhône-Méditerranée-Corse Water Agency (AERMC), in partnership with Veolia and the University of Aalborg (Denmark), the Provence Institute of Materials Microelectronics Nanosciences (IM2NP) of the University of Toulon was interested in the ecotoxicity of six most widely used nanoplastics in the world (low-density polyethylene LDPE, high-density polyethylene HDPE, polyethylene terephtalate PET, polypropylene PP, polystyrene PS, polyvinyl chloride PVC). The survival abilities, mobility, and reproductive efficiency of the species Brachionus plicatilis were evaluated according to the exposure concentration of nano/microplastics. The effect of nature, size and mixture of polymers on the metabolism of rotifers was then determined. The path of the microplastics inside the organisms was also visualized by fluorescence.