De la route à l'assiette : la laitue absorbe les additifs toxiques provenant de l'usure des pneus
Les produits chimiques issus de l'usure des pneus pourraient pénétrer dans nos légumes via les boues d'épuration et les eaux usées.
Le vent, les boues d'épuration et les eaux usées transportent les particules d'usure des pneus des routes vers les terres agricoles. Une nouvelle étude de laboratoire le montre : Les polluants contenus dans ces particules pourraient se retrouver dans les légumes cultivés. Des chercheurs du Centre de microbiologie et de science des systèmes environnementaux (CMESS) de l'université de Vienne ont cherché à savoir si les substances chimiques libérées par les pneus se retrouvaient dans les salades et finissaient dans nos assiettes. Leurs analyses ont montré : La laitue a absorbé tous les composés étudiés - dont certains sont hautement toxiques. D'autres recherches doivent montrer comment ce processus se déroule réellement dans les sols arables. L'étude a été publiée dans la revue internationale Environmental Science & Technology.
Les laitues absorbent les substances chimiques libérées par l'abrasion des pneus : L'image montre le dispositif expérimental réel dans lequel les chercheurs ont ajouté de l'abrasif de pneu aux solutions nutritives des plantes de laitue.
© Gabriel Sigmund
La conduite d'une voiture produit des particules d'usure des pneus, qui sont projetées dans l'environnement par le vent et rejetées dans les rivières et les eaux usées par la pluie - au total, environ 1 kg par citoyen et par an. Par le biais de l'atmosphère et avec les eaux usées ou les boues d'épuration utilisées comme engrais dans l'agriculture, les particules de pneus peuvent atteindre les sols agricoles. Là, des produits chimiques potentiellement dangereux peuvent être libérés du pneu dans l'environnement : Les particules d'usure des pneus et d'autres types de microplastiques contiennent des additifs, qui garantissent des propriétés spécifiques, des consistances et la durabilité de ces plastiques. Dans les sols, les petites particules de plastique ou de pneus libèrent généralement leurs polluants dans les couches supérieures du sol - c'est ce qu'ont déterminé des études antérieures de l'équipe de recherche dirigée par le géoscientifique environnemental Thilo Hofmann de l'université de Vienne. Dans leur étude actuelle, les chercheurs ont cherché à savoir si les polluants pouvaient migrer de là vers les cultures.
Les plants de laitue absorbent continuellement des composés toxiques provenant des particules d'usure des pneus
"Les particules d'usure des pneus contiennent un certain nombre de produits chimiques organiques, dont certains sont très toxiques", explique Anya Sherman, doctorante au Centre de microbiologie et de science des systèmes environnementaux (CMESS) et coauteur principal de l'étude récemment publiée. Thilo Hofmann, chef du groupe de recherche, ajoute : "Si ces produits chimiques sont libérés dans la zone racinaire des plantes comestibles, ils peuvent constituer un problème de santé pour les consommateurs - à condition que les produits chimiques soient absorbés par les plantes." C'est exactement la question que l'équipe de recherche a abordée dans plusieurs expériences. Les géoscientifiques de l'environnement ont ajouté cinq produits chimiques aux solutions hydroponiques des plants de laitue. Quatre de ces produits chimiques sont utilisés dans la production de pneumatiques. Leur nocivité a déjà été confirmée. Cependant, le cinquième produit chimique est un produit de transformation de l'un de ces quatre, créé une fois que les pneus sont utilisés, et il est prouvé qu'il est toxique : Le produit chimique 6PPD-quinone (provenant du 6PPD) a été lié à la mort massive de saumons aux États-Unis. "Nos mesures ont montré que les plants de laitue ont absorbé tous les composés que nous avons étudiés par leurs racines, les ont transférés dans les feuilles de laitue et les y ont accumulés", rapporte Sherman. Ce phénomène était également évident lorsque les laitues n'étaient pas exposées directement aux produits chimiques, mais indirectement par l'intermédiaire des miettes de pneus. "Les plants de laitue absorbent continuellement les produits chimiques potentiellement dangereux libérés par les particules d'abrasion des pneus sur le long terme", rapporte Thilo Hofmann.
La laitue produit des métabolites dont la toxicité n'a pas encore été évaluée
En utilisant des méthodes de spectrométrie de masse à haute résolution, les géoscientifiques viennois de l'environnement n'ont pas seulement mesuré la mesure dans laquelle les produits chimiques précédemment définis se sont retrouvés dans les plants de laitue. Ils ont également identifié les substances en lesquelles les plantes de laitue ont métabolisé les produits chimiques. "Les plantes ont transformé les substances et, ce faisant, elles ont produit des composés qui n'ont jamais été décrits auparavant. Comme nous ne connaissons pas la toxicité de ces métabolites, ils présentent un risque pour la santé qui ne peut être évalué jusqu'à présent", souligne Thorsten Hüffer, chercheur principal au CMESS. Les métabolites identifiés par l'équipe de recherche sont assez stables dans la plante. Il est donc fort probable qu'ils soient préservés jusqu'à ce qu'ils atteignent nos assiettes. "Dans le corps humain, cependant, ces composés sont très facilement dégradés. Ainsi, si quelqu'un mange une laitue contaminée, les produits chimiques d'origine pourraient être libérés à nouveau dans l'organisme", explique M. Sherman.
Prochaine étape : Analyse des processus décrits dans les systèmes de sol et détection dans les eaux environnementales.
Dans des études ultérieures, l'équipe de recherche viennoise prévoit de mieux retracer le parcours possible des polluants issus de l'usure des pneus, de la route à l'assiette. "Les processus que nous avons étudiés se déroulent probablement différemment dans les systèmes de sol. Dans une prochaine étape, nous examinerons donc l'absorption possible des additifs des pneus par les racines des plantes dans les sols naturels", rapporte Ruoting Peng, co-auteur de la thèse, qui étudie la présence d'une gamme encore plus large d'additifs dans l'environnement, en se concentrant sur la pollution des masses d'eau. Pour mieux comprendre comment ces produits chimiques pénètrent dans l'environnement, l'équipe de recherche cherche, dans le cadre d'un projet en cours, à obtenir des données sur la concentration de ces produits le long du Danube, en coopération avec le projet CleanDanube.
Les microplastiques dans l'environnement : une source de pollution à long terme
Là, l'intérêt des chercheurs se porte aussi bien sur les mécanismes de libération, les quantités et le comportement à long terme des polluants. Dans le cadre d'une étude récente également publiée dans Environmental Science & Technology, l'équipe de Géosciences de l'environnement a analysé pendant combien de temps les microplastiques libèrent des polluants dans l'environnement aquatique. Ils se sont notamment intéressés aux phtalates - des additifs utilisés principalement dans la production de PVC pour leur conférer flexibilité et stabilité. "Ces plastifiants ont déjà été détectés partout dans l'environnement. Pourtant, on sait peu de choses sur leur processus de libération à partir des microplastiques et sur la manière dont les conditions environnementales peuvent influencer cette libération", explique le premier auteur de cette étude, Charlotte Henkel. "Nos analyses ont montré que les microplastiques en PVC étudiés peuvent libérer des phtalates dans les systèmes aquatiques - par exemple les rivières, les lacs ou les eaux souterraines - pendant plus de 500 ans." La mesure dans laquelle cela se produit dépend toujours des conditions environnementales. Néanmoins, selon Thilo Hofmann, l'étude montre clairement : "Une fois que les microplastiques ont atteint l'environnement aquatique, ils restent une source de substances potentiellement polluantes, et dans le cas des phtalates, pendant très longtemps."
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Publication originale
"Uptake, metabolism and accumulation of tire wear particle-derived compounds in lettuce", Stephanie Castan*, Anya Sherman*, Ruoting Peng, Michael Zumstein, Wolfgang Wanek, Thorsten Hüffer, Thilo Hofmann; Environmental Science & Technology (2023), *These authors contributed equally.
"Polyvinyl Chloride Microplastics Leach Phthalates into the Aquatic Environment over Decades", Charlotte Henkel, Thorsten Hüffer, and Thilo Hofmann; Environmental Science & Technology (2022) 56 (20), 14507-14516.
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