En 2018, 27 millions de tonnes de plastique ont été déversées dans les décharges américaines. La majorité de ces déchets étaient des contenants et des emballages :sachets, sacs ou bouteilles. Pourtant, même lorsque les consommateurs soucieux du développement durable essaient d'éviter les emballages en plastique lorsqu'ils achètent des produits de première nécessité, cela peut s'avérer difficile.
Les bioplastiques ont été présentés comme un remède potentiel au problème des emballages jetables, car ils offrent une transition loin des plastiques à base de pétrole, une décomposition plus rapide et un potentiel fertilisant. Mais y a-t-il des inconvénients à les mettre dans l'environnement ? Dans une étude publiée aujourd'hui dans la revue Environmental Science &Technology , les vers de terre semblent avoir une forte capacité à consommer du bioplastique dérivé de l'acide polylactique (PLA), qui est généralement fabriqué à partir de sucres végétaux. Lei Wang, professeur à l'Université de Nankai, a comparé la façon dont les vers de terre interagissaient avec diverses formes de plastique, ainsi que la capacité des annélides à décomposer les substances. Ce qu'il a découvert, cependant, c'est que le processus ne se termine pas seulement par la décomposition.
Contrairement au compostage, qui transforme les déchets en saleté riche en nutriments, les plastiques qui reposent dans les décharges au vent, au soleil et à l'eau se décomposent en particules plus petites appelées microplastiques. Ces morceaux sont ensuite facilement transportés dans les océans, la nourriture et le sol.
Les animaux ingèrent souvent des microplastiques via plusieurs vecteurs, mais peu sont aussi exposés que les vers de terre qui aiment le sol. En creusant des tunnels, ils mangent la terre pour digérer la matière organique. Si le sol est contaminé par du plastique, il peut devenir un élément du régime alimentaire des vers. Bien que cela ait été documenté dans de nombreux cas, il y a moins de recherches disponibles sur les impacts des bioplastiques.
C'est peut-être en partie parce que la catégorie est encore floue. "Un bioplastique est un polymère fabriqué à partir de composants entièrement biodérivés et qui peut être traité de la même manière que vous traitez un plastique ordinaire", déclare Damien Guironnet de l'Université de l'Illinois-Urbana Champaign qui n'a pas participé à la nouvelle recherche.
Mais le terme bioplastique peut également désigner des formes biodégradables de plastique, note Ting Xu, chimiste à l'Université de Californie à Berkeley, qui n'a pas non plus contribué à l'article. Elle dit que la définition n'est pas encore complètement normalisée. En raison de cette divergence, Wang utilise le terme « plastiques biosourcés » dans son étude.
"Certains chercheurs définissent les bioplastiques comme" une large catégorie de matériaux englobant les plastiques biosourcés, biodégradables ou à la fois biosourcés et biodégradables "", écrit Wang par e-mail. "Dans mon esprit, les "plastiques biosourcés" sont une affirmation plus précise. Dans un sens, tous les plastiques peuvent être biodégradables, mais à des degrés divers. »
Dans le même temps, un polymère dérivé de matériaux naturels ne se décompose pas nécessairement par lui-même, ce qui permet aux vers de terre de trouver des particules de bioplastique dans leur alimentation. Selon Wang, les recherches existantes ne soutiennent pas une différence significative entre les bioplastiques et les plastiques à base de pétrole en termes de pollution environnementale, même si les plastiques dégradables et non dégradables présentent des niveaux de risque différents.
"À l'heure actuelle, la dégradation de la plupart des plastiques biodégradables dans l'environnement naturel n'est pas aussi rapide que les gens le pensent, car une telle conception réduira leur durabilité", explique Wang. « Mais en général, ils ont une plus grande affinité pour les micro-organismes que les plastiques non dégradables. Cela peut impliquer des différences dans les risques écologiques et sanitaires associés aux micro-organismes. »
Pour tester les plastiques que les vers de terre préfèrent digérer, Wang et son équipe ont planté quatre matériaux dans une chambre de test :un plastique entièrement à base de combustibles fossiles, un plastique entièrement dégradable et biosourcé et deux plastiques semi-synthétiques. Les vers de terre semblaient éviter les deux plastiques semi-synthétiques, qui étaient fabriqués avec de la cellulose, alors qu'ils avaient tendance à s'approcher du sol contenant à la fois le plastique PLA biosourcé et le plastique PET à base de combustibles fossiles. Entre les deux, les invertébrés ont pu décomposer le PLA beaucoup plus facilement que le PET. Cela n'a pas surpris Xu, qui explique que la disposition des polymères détermine les capacités de décomposition.
"Le PLA est toujours plus facile que le PET [à décomposer]", déclare Xu. « Il y a plusieurs raisons derrière cela. La première est que même si les deux sont des liaisons ester, il existe des enzymes naturelles qui peuvent dégrader le PLA, car elles veulent de l'acide lactique comme aliment. »
En fait, le PLA pourrait tomber en panne aussi facilement, ce qui le rend dangereux dans les milieux naturels. À la fin de leurs tests d'ingestion de 10 jours, Wang et son équipe ont découvert que la majeure partie du PLA avait été dégradée en nanoparticules, qui sont jusqu'à 1 000 fois plus petites qu'un micron. Cela suggère un risque écologique potentiel, dit Wang, une préoccupation reflétée par Xu.
"Ils peuvent être laissés sous forme de particules et ils durent longtemps", dit-elle. « Peu importe qu'ils soient biodégradables. Ils agiront toujours comme une microparticule."
Les microplastiques ont été associés à des risques potentiels pour la santé ces dernières années, en partie à cause d'additifs tels que le BPA perturbateur hormonal, le phtalate cancérigène et les métaux lourds toxiques. Mais les microplastiques et les nanoplastiques biosourcés sont sous-étudiés, un fait que Wang note dans son étude. Guironnet convient que les impacts des bioplastiques sur l'environnement sont complexes, allant des empreintes carbone lourdes à l'approvisionnement en matériaux.
« L'impact des produits chimiques sur l'environnement est vraiment complexe », dit-il. "Ce n'est pas aussi simple que "le bio est meilleur que le pétrole".
Wang espère stimuler de nouvelles recherches sur la dégradation des bioplastiques dans le sol. S'il est clair que les vers de terre peuvent digérer les plastiques fabriqués à partir de PLA, on ne sait pas s'ils en tirent une valeur nutritionnelle. Le cycle de vie des bioplastiques est une question émergente; il est important de comprendre comment les écosystèmes terrestres s'y adaptent, dit Wu.
