Une doctorante de l’Université Concordia obtient le prix Relève étoile pour son étude sur la pollution par les microplastiques dans les zones intertidales
Les scientifiques savent depuis un certain temps que les microplastiques polluent les océans. Cependant, les facteurs qui influencent le mouvement de ces particules sur les lignes côtières étaient mal compris. Or, grâce à la recherche primée de Qi Feng, doctorante à l’Université Concordia, nous comprenons maintenant un peu mieux ce phénomène. Mme Feng étudie sous la supervision conjointe de Chunjiang An et Zhi Chen, du Département de génie du bâtiment, civil et environnemental de l’École de génie et d’informatique Gina-Cody.
Dans ses travaux, Mme Feng étudie en quoi les propriétés du plastique et les facteurs environnementaux (comme les forces hydrologiques) influent sur le transport des microplastiques dans les zones intertidales. Sa plus récente publication, « Transport of Microplastics in Shore Substrates over Tidal Cycles: Roles of Polymer Characteristics and Environmental Factors », lui a valu en février le prix Relève étoile Louis-Berlinguet du Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT).
Le FRQNT décerne ce prix chaque mois pour promouvoir et souligner les recherches exceptionnelles d’étudiants aux cycles supérieurs et de boursiers postdoctoraux de la province.
Comprendre l’influence des forces de marée sur le déplacement des microplastiques
Les côtes sont des habitats essentiels pour les organismes marins et représentent une ressource cruciale pour les humains. Selon Qi Feng, comprendre le déplacement des microplastiques dans l’eau et des sédiments dans ces zones revêt une importance capitale.
« Pour réduire la pollution par le plastique nuisant aux humains et aux autres espèces, nous devons pouvoir prédire la trajectoire des microplastiques », affirme-t-elle.
Minuscules particules de moins de cinq millimètres de long, les microplastiques sont souvent invisibles à l’œil nu. Ils peuvent prendre de nombreuses formes et provenir de différentes sources, mais, comme le souligne Mme Feng, les objets de plastique qui se retrouvent dans les déchets représentent un facteur clé. Comme les matières plastiques se biodégradent très lentement, ces fragments finissent dans les cours d’eau et les océans, où ils peuvent être transportés par les courants ou s’intégrer dans les sédiments.
« Les scientifiques ont trouvé des microplastiques partout dans l’environnement, même dans des endroits inattendus, comme dans l’organisme de manchots dans l’Arctique et dans le sang humain », relève Mme Feng.
La première étude en laboratoire du genre
Des études antérieures ont déjà porté sur l’effet des forces des marées sur le déplacement des microplastiques, mais leurs résultats n’étaient pas toujours égaux. En effet, les chercheurs s’appuyaient sur l’échantillonnage sur le terrain et la modélisation, ce qui ne permet pas d’exclure les liens avec d’autres facteurs environnementaux complexes.
Pour remédier à ce problème, Qi Feng a décidé d’étudier en laboratoire l’incidence des forces des marées sur le déplacement des microplastiques.
Au moyen d’une pompe à eau, elle a simulé les marées montantes et descendantes. Puis, elle a mesuré la concentration des particules de microplastiques en suspension dans l’eau à l’aide d’un outil sophistiqué qui fonctionne par diffraction laser[KP4] . Cette technique consiste à projeter un faisceau laser sur les particules puis à évaluer la diffusion de la lumière dans différentes directions.
Mme Feng a découvert que les sédiments fins, comme l’argile et le sable fin, retiennent plus de microplastiques que les sédiments grossiers comme le gravier ou les cailloux. Elle a constaté que les sédiments retiennent généralement les fragments de microplastiques de grande taille, et non ceux de petite taille.
Comme l’a également découvert Mme Feng, plus le nombre de cycles des marées augmente, plus la quantité de microplastiques transportés des sédiments jusque dans l’eau augmente aussi. Lorsque le mouvement de l’eau est lent et que la salinité augmente, une plus grande quantité de microplastiques passe de l’eau aux sédiments.
Il s’agit de la première expérience qui porte sur les effets des forces des marées sur le déplacement des microplastiques dans un contexte de laboratoire.
Les résultats feront des vagues en matière d’évaluation des risques
Les résultats de Qi Feng sont importants. Ils peuvent en effet orienter les futures évaluations des risques, car ils apportent des renseignements importants sur les zones côtières où les microplastiques sont les plus susceptibles de s’accumuler.
« D’après les résultats de l’étude et nos connaissances antérieures, nous pouvons supposer que les sédiments qui sont les moins susceptibles de retenir des microplastiques sont ceux où les dépôts sont les moins élevés, comme un rivage rocheux ou en gravier », explique Mme Feng.
« En recueillant des renseignements comme le type de ligne côtière, la vitesse des marées et leur amplitude ainsi que l’énergie des vagues à partir d’images satellites ou de données géographiques, nous pourrons prévoir les lieux d’accumulation des microplastiques. Nous serons alors en mesure d’effectuer des évaluations des risques et de concevoir des plans de gestion appropriés à l’avance. »
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Lisez l’étude citée (en anglais seulement) : Transport of Microplastics in Shore Substrates over Tidal Cycles: Roles of Polymer Characteristics and Environmental Factors.
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