Environnement

Microplastiques, mégaproblèmes...

En guise de nourriture, de jeunes poissons avalent des particules de plastique. Si ces alevins meurent, il y aura moins d’adultes. Toute la chaîne alimentaire risque d’en être bouleversée.jeudi 2 mai 2019

De Laura Parker
Dans les océans, les nappes huileuses naturelles offrent des aires de reproduction à nombre de poissons. Elles sont riches en plancton et autres nutriments, et aussi, désormais, en microplastiques, selon des chercheurs de l’Administration nationale des études océaniques et atmosphériques des États-Unis (NOAA), qui ont passé des nappes de la Grande Île au filet à mailles fines. Ici, une bourse graffiti (Aluterus scriptus), âgée d’environ 50 jours et longue de 5 cm, évolue dans une soupe de plastique.

Je nage dans le Pacifique, avec masque et tuba, à 750 m de la côte sud-ouest d’Oahu. Les flancs de l’île hawaïenne sont raides, et le fond de l’océan disparaît rapidement. En me retournant, j’aperçois les pentes vertes des monts Waianae, qui culminent à plus de 1000 m au-dessus de la plage. D’ordinaire, ici, les montagnes font barrage aux alizés.

Mais, ce jour-là, la brise crée un léger clapot, qui brouille ce que je suis venue observer : une fine couche de surface huileuse, riche en particules organiques, où les alevins trouvent leur pitance et luttent pour survivre au cours de leurs premières et précaires semaines d’existence. Et voilà que, le visage plongé sous la surface luisante, je découvre une frayère : l’eau y grouille de signes de vie qui passent en général inaperçus.

Des œufs de poisson flottent au gré du courant, tandis que filent des larves de poisson de la taille d’une coccinelle. En comparaison, le sergent-major grand comme une pièce de 10 centimes qui me frôle le visage semble énorme. Juste sous nos yeux, un banc de sélars coulisous (qui ressemblent à des maquereaux aux yeux énormes) de 30 cm engloutit tout ce qui a le malheur d’être de petite taille.

Mes guides sont Jamison Gove, un océanographe, et Jonathan Whitney, ichtyologue au bureau d’Honolulu de l’Administration nationale des études océaniques et atmosphériques des États-Unis (NOAA). Ils travaillent depuis près de trois ans à mettre un peu de sens dans cette scène chaotique. La larve est la «boîte noire » de la science halieutique. Les alevins sortent des œufs fécondés, mais ce qui se passe à l’intérieur des œufs reste flou. Les larves de poisson sont si petites et fragiles qu’il est extrêmement difficile de les étudier. Dans leur écrasante majorité, elles ne deviennent jamais adultes. Or les populations de poissons de notre planète et les animaux qui s’en nourrissent dépendent du nombre de larves qui arrivent à  maturité – et aussi de l’état dans lequel elles se trouvent à ce moment-là.

Mais, ont récemment observé Gove et Whitney, les nappes huileuses au large d’Hawaii n’abritent plus seulement des poissons et les nutriments sains qu’ils consomment. On y trouve aussi des microplastiques, ces infimes particules de déchets produits par l’homme. Leur abondance est telle que les larves de poisson en absorbent dès les premiers jours de leur vie.
 

Dans l’échantillon figurent : un sac en plastique qui se délite ; des algues ; des organismes agglutinés aux bouts d’un cordage de filet de pêche ; une larve striée de coryphène, longue de 5 cm, qui se détourne du cordage ; un baliste (à gauche, en haut) de 2,5 cm et 10 semaines environ, presque en âge d’intégrer un récif, contre un bout de plastique blanc triangulaire.

Pour les alevins, manger signifie vivre un jour de plus. Si leur premier repas se compose de plastique, ils sont privés des calories nécessaires pour atteindre le repas suivant. «Ils ont déjà dû déjouer tout un tas d’obstacles pour en arriver à ce stade, explique Gove. Ils ont éclos, ils ont trouvé la nappe, ils mangent et grandissent. Seul 1 œuf sur 1000 atteint ce stade de développement. Ce sont des veinards. Et voilà qu’ils ont affaire au plastique. » «Le premier repas est le moment le plus critique, renchérit Whitney. Qu’ils ingèrent un morceau de plastique, et ça peut être la fin. Une seule particule dans l’estomac d’une larve peut se révéler mortelle. »

Plus de 9 millions de tonnes de déchets en plastique (déversés pour l’essentiel via les cours d’eau et les décharges sauvages) finissent dans les océans chaque année, selon l’étude publiée en 2015 par Jenna Jambeck, de l’université de Géorgie (États-Unis). Les images de l’impact désastreux des déchets visibles sur les oiseaux, les baleines et les tortues ont provoqué un tollé. Mais, en plus, avec le rayonnement solaire, le vent et les vagues, ces résidus se décomposent en particules à peine discernables. L’une des grandes inquiétudes est l’effet des microplastiques (de moins de 5 mm de diamètre) sur les poissons.

Ceux-ci fournissent un apport vital en protéines à près de 3 milliards d’êtres humains, à d’innombrables oiseaux de mer et à d’autres créatures marines. Or, depuis 1970, les stocks mondiaux de poissons ont été divisés par deux. C’est encore pire pour les grands prédateurs, comme le thon. La surpêche est largement pointée du doigt. Mais la pollution, l’acidification et le réchauffement des eaux dus au changement climatique sont de plus en plus souvent mis en cause.

Dès le début des années 1970, des granulés plastiques (le matériau de base d’un objet en plastique) ont été trouvés dans les estomacs de poissons pêchés au large du nord-est des États-Unis et de la Grande-Bretagne. Les analyses les plus récentes révèlent la présence de microplastiques encore plus petits dans un éventail toujours plus grand d’espèces de poissons adultes. Mais les alevins ont été beaucoup moins étudiés. Pourtant, ils pourraient se montrer plus vulnérables à ces résidus – comme à tout leur environnement en général.

Une grille aux carrés de 1 cm de côté tracée sur une boîte de Petri aide un technicien de la NOAA à échantillonner et à identifier des organismes minuscules, tels que la larve de sergent-major (à gauche, juste à côté de la rangée du milieu).

«Tout facteur de stress a plutôt plus d’impact sur une forme de vie naissante que sur une forme de vie déjà avancée », note Susanne Brander, toxicologue à l’université d’État de l’Oregon. La plupart des espèces de poissons relâchent des milliers ou des millions d’œufs et de spermatozoïdes dans l’océan, et ne voient jamais leur progéniture. Quand les œufs éclosent, un ou deux jours plus tard, les alevins sont livrés à eux-mêmes. Ces nouveau-nés à la grosse tête et à la queue embryonnaire doivent manger encore et encore pour grandir.

«Leur éclosion est ultrarapide, précise Whitney. Ils ont un cerveau tout petit et leurs nageoires ne sont pas toutes formées. Leur foie est incomplètement développé. De même pour leurs systèmes auditif et visuel. Pourtant, ils nagent, mangent et se débrouillent seuls. » La grande majorité des alevins succombent à la faim ou aux prédateurs. « C’est pourquoi les poissons pondent des œufs en si grande quantité, précise Su Sponaugle, spécialiste d’écologie marine à l’université d’État de l’Oregon. Ils doivent couvrir les risques. »

Chaque étape du stade larvaire présente un péril, dès la recherche de nourriture dans les nappes de surface. Celles-ci se forment surtout près des littoraux, là où les courants, les marées ou les vagues sous-marines charrient un magma organique. Les photos satellitaires dévoilent de longs rubans qui ondulent parallèlement aux côtes.

Des larves rejoignent les nappes en nageant, et d’autres, tels les œufs non éclos, au gré d’un courant. Les nappes attirent aussi des prédateurs. Si un alevin réussit à ne pas être dévoré et trouve assez de nourriture, il mesurera environ 5 cm à l’heure de gagner son habitat permanent – un récif, par exemple. Le bon courant l’y transportera, le mauvais déportera l’alevin au large. « Si vous ratez une île, bonne chance ! En l’absence de récif, impossible d’achever le cycle de vie», résume Sponaugle.

Cette grande cuillerée d’eau issue de la Manche contient : un krill d’environ 8 mm, un crustacé décapode et une étoile de mer orange à peine extraite de la membrane de sa larve. Sur la droite : un fragment blanc et une fibre rouge effilochée de polyéthylène, qu’un alevin pourrait prendre pour de la nourriture. 3 % des larves de poisson prélevées en 2017 pour une étude par des chercheurs du Laboratoire marin et de l’université de Plymouth avaient ingéré des fibres de plastiques.

Bref, pour les larves de poisson, la survie tenait déjà de la loterie avant l’invasion de nos déchets de plastique. Les nappes de surface ont une durée de vie variable (elles se défont par mauvais temps), ce qui rend leur étude ardue. Le principal site de recherche de Whitney et Gove se situe dans l’ouest d’Hawaii. Deux volcans de la Grande Île offrent une protection contre les vents, et le relief océanique devient très vite pentu. Là, les nappes n’attirent pas seulement des poissons de récif, mais aussi des espèces vivant à de plus grandes profondeurs, comme les coryphènes, les espadons et les marlins – tous poissons d’une forte valeur commerciale.

« Nous avons été très agréablement surpris par la diversité que nous avons observée, se réjouit Whitney. Nous avons aperçu des espèces des grands fonds, d’autres des profondeurs moyennes et des espèces des récifs qui, toutes, se croisaient en surface pendant les premières semaines de leur existence. C’était véritablement unique. Je ne vois aucun autre endroit sur cette planète où des bébés venus d’habitats différents partagent une même aire de croissance. »

Certes, Whitney et Gove s’attendaient à trouver du plastique dans les nappes étudiées – l’archipel hawaïen se situe dans la zone de courants du grand vortex de déchets du Pacifique Nord. Mais ils n’avaient nulle intention de se joindre à la chasse féroce aux microplastiques, qui a supplanté peu à peu le travail de tant de biologistes marins. Pour l’essentiel, leurs travaux portaient sur les larves de poisson. Cela dit, leurs échantillons contenaient tant de plastiques qu’ils ont dû reconsidérer leur projet.

Selon des résultats préliminaires, les nappes concentrent encore plus de plastiques que de larves. Dans les eaux extérieures aux nappes, Whitney et Gove ont trouvé presque trois fois plus de larves que de microplastiques. Mais, dans les nappes, la situation s’inverse: sept fois plus de microplastiques que de larves. En moyenne, la quantité de plastique était 130 fois supérieure au sein des nappes qu’à l’extérieur.

« Nous ne nous attendions pas du tout à trouver de telles concentrations », assure Gove. La nature des dégâts provoqués par tout ce plastique reste incertaine. Mais des tests en laboratoire ont fourni des indices. Le plastique réduit l’appétit et le taux de croissance des poissons qui en ingèrent. Ce qui pourrait affecter la reproduction et, à long terme, la taille des populations. Or, rappelle Susanne Brander, « plus une femelle est grosse, plus elle peut porter d’œufs et plus elle donnera de petits ».

Au large d’Hawaii, en huit minutes, le filet des scientifiques de la NOAA ramasse nombre d’organismes vivants (à gauche) et une pléthore de morceaux de plastique (à droite). En laboratoire, les pinces d’un technicien sépareront les êtres vivants et les plastiques agglomérés par les courants au sein de la nappe huileuse. Un programme informatique répertorie et mesure chaque morceau de plastique. Le technicien identifie les organismes vivants au microscope.

Dans leur laboratoire, Gove et Whitney ont supervisé la dissection de plus de 650 larves de poisson, dont la plupart mesuraient entre 8 et 13 mm. Ils ont trouvé du plastique dans 8,6 % des larves issues de nappes. A priori, le pourcentage paraît faible, d’autant qu’il est plus de moitié moindre chez les larves hors des nappes. Mais les scientifiques savent que de petits changements dans le processus de survie des larves peuvent avoir de grandes conséquences sur les populations  de poissons, sans même parler des répercussions en cascade jusqu’au
sommet de la chaîne alimentaire.

Les chercheurs de la NOOA ont trouvé de minuscules filaments bleus de polyéthylène et de polypropylène (plastiques couramment utilisés dans la fabrication du matériel de pêche) dans les estomacs de larves d’espadons, de marlins et de cinq autres espèces. Ces filaments ressemblaient beaucoup à la nourriture recherchée par les alevins – de minuscules crustacés bleuâtres aux longues antennes filiformes.

Mais les deux chercheurs n’ont pas trouvé de plastique dans les larves de coryphènes –et ignorent pourquoi. Le système visuel de ce poisson se développe-t-il plus tôt que chez les autres espèces et lui permet-il de mieux distinguer les morceaux de plastique des proies ? Ou bien les coryphènes ayant avalé du plastique étaient-ils déjà morts, échappant aux prélèvements ?

Les exocets, eux, sont de forts consommateurs de plastique. Outre qu’ils sont la proie d’espèces plus grosses, dont les requins, les poissons-volants constituent l’ordinaire de 95 % des oiseaux marins d’Hawaii. Ceux-ci ingèrent-ils du plastique, en plus des exocets, et en sont-ils affectés ? Chaque question posée par les chercheurs en suggère une dizaine d’autres, relève Gove.

Le plus petit poisson trouvé par Gove et Whitney et dont l’estomac contenait du plastique ne mesurait pas plus de 6 mm. Mais les fibres de plastique ingérées par les poissons sont encore plus petites. «Elles font moins de 1 mm et sont à peine visibles à l’œil nu, souligne Whitney. Cela n’arrange rien : le problème provient d’éléments qu’il nous est impossible de voir. »

 

Cet article a été publié dans le magazine National Geographic n° 236, daté de mai 2019.

Lire la suite