Les métaux lourds présents dans l'océan deviennent plus toxiques
L'impact du changement climatique sur les contaminants présents dans la mer
Les oligo-éléments toxiques tels que le plomb, le mercure, l'arsenic et le cadmium sont naturellement présents en petites quantités dans les mers côtières. Toutefois, les activités humaines, telles que l'industrie et l'agriculture, y contribuent en quantités beaucoup plus importantes. Une nouvelle étude a examiné comment le changement climatique affecte déjà la distribution et l'accumulation de ces éléments, et comment il pourrait le faire à l'avenir. L'une des conclusions de cette étude est la suivante : Les événements naturels liés au climat libèrent davantage de polluants qui présentent un risque pour la santé humaine et animale. Toutefois, les connaissances sur le comportement futur de ces contaminants sont encore insuffisantes.
Les océans se réchauffent, s'acidifient et perdent de l'oxygène : ce sont là des effets bien connus du changement climatique. Ce qui a été moins étudié, c'est la manière dont ces changements affectent les contaminants présents dans les mers. Une nouvelle étude intitulée "Impacts of Climate Change on the Transport, Fate, and Biogeochemistry of Contaminants in Coastal Marine Ecosystems" (Incidences du changement climatique sur le transport, le devenir et la biogéochimie des contaminants dans les écosystèmes marins côtiers) a examiné l'interaction des oligo-éléments avec le changement climatique. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications Earth & Environment.
Les événements climatiques libèrent davantage de contaminants
"Nous voulions comprendre comment les oligo-éléments sont affectés par le changement climatique - un domaine qui a fait l'objet de très peu de recherches jusqu'à présent", explique le Dr Rebecca Zitoun, chimiste marine au GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel et co-auteur principal de l'étude avec son collègue croate le Dr Saša Marcinek de l'Institut Ruđer Bošković à Zagreb. "Nous avons examiné à la fois les sources d'origine humaine et les sources naturelles". Les métaux tels que le plomb, le mercure et le cadmium pénètrent dans les océans non seulement en raison des activités humaines telles que l'industrie ou la combustion de combustibles fossiles. Les sources naturelles évoluent également sous l'effet du changement climatique : élévation du niveau des mers, débordement ou assèchement des cours d'eau, fonte de la banquise et des glaciers, autant de processus qui mobilisent et augmentent les flux de contaminants.
L'étude résume les conclusions d'un groupe de travail du Groupe mixte d'experts des Nations unies sur les aspects scientifiques de la protection de l'environnement marin (GESAMP) qui s'est penché sur les contaminants métalliques dans l'océan. Le groupe de travail a été créé par Sylvia Sander, professeur de ressources minérales marines à GEOMAR et ancienne directrice des laboratoires d'étude du milieu marin à l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA) à Monaco. Christoph Völker, de l'Institut Alfred Wegener, Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI), apporte également sa contribution depuis l'Allemagne.
"Notre groupe de travail s'est concentré sur les effets du changement climatique et des gaz à effet de serre sur les contaminants présents dans l'océan", explique M. Sander. La hausse des niveaux de mercure dans les eaux arctiques est un exemple de ces effets : la fonte des glaciers, le dégel du pergélisol et l'érosion côtière libèrent davantage de mercure provenant de sources naturelles. Cela représente une menace particulière pour les communautés qui dépendent de la pêche traditionnelle, car le mercure s'accumule dans la chaîne alimentaire et peut se retrouver dans nos assiettes en raison de la consommation de poissons contaminés.
Sources humaines de métaux toxiques
"Les activités humaines ont multiplié par dix le flux mondial de métaux toxiques tels que le plomb et par trois à sept le mercure par rapport aux niveaux préindustriels", explique le professeur Sander, en citant un autre exemple. "Des éléments toxiques comme l'argent sont de plus en plus détectables dans les eaux côtières, en raison de la combustion du charbon et de l'utilisation croissante de nanoparticules d'argent dans les produits antibactériens. En outre, le transport maritime et l'utilisation de matières plastiques contribuent à la diffusion des métaux lourds. Les plastiques peuvent fixer des métaux tels que le cuivre, le zinc et le plomb présents dans l'eau. Ces contaminants liés peuvent également entrer dans la chaîne alimentaire.
À l'avenir, la contribution humaine aux métaux lourds pourrait encore augmenter en raison de l'exploitation croissante des océans.
Les oligo-éléments présents dans l'eau de mer sont sensibles au changement climatique
Les changements climatiques, tels que l'augmentation de la température des mers, l'acidification des océans et l'appauvrissement en oxygène, ont un impact sur les oligo-éléments de différentes manières.
L'augmentation de la température de l'eau accroît la biodisponibilité et l'absorption d'oligo-éléments tels que le mercure par les organismes marins. Cela s'explique par le fait que les températures élevées stimulent le métabolisme, réduisent la solubilité de l'oxygène et augmentent la ventilation des branchies, ce qui fait que davantage de métaux pénètrent dans les organismes et s'y accumulent.
En absorbant la majeure partie du dioxyde de carbone (CO2) libéré par l'homme, l'océan devient plus acide - le niveau de pH diminue. Cela augmente la solubilité et la biodisponibilité des métaux tels que le cuivre, le zinc ou le fer. L'effet est particulièrement prononcé pour le cuivre, qui est hautement toxique pour de nombreux organismes marins à des concentrations élevées.
En outre, l'appauvrissement croissant en oxygène, en particulier dans les zones côtières et sur les fonds marins, renforce les effets toxiques des oligo-éléments. Les organismes qui vivent directement dans ou sur les fonds marins, comme les moules, les crabes et d'autres crustacés, en subissent les conséquences.
Un double fardeau : Polluants et changement climatique
Les activités humaines influencent la quantité de contaminants dans les régions côtières de deux manières : directement par le rejet de polluants dans l'environnement et indirectement par les effets du changement climatique induit par l'homme sur les sources naturelles.
Toutefois, l'étude révèle également que les données sur l'influence du changement climatique sur les contaminants dans l'océan sont encore insuffisantes. Le groupe de travail appelle à une intensification de la recherche sur les contaminants nouveaux et sous-étudiés. En outre, il conviendrait de développer de meilleurs modèles et d'adapter la législation afin de mieux contrôler l'impact des contaminants dans les mers.
Rebecca Zitoun : "Pour mieux comprendre les effets sur les écosystèmes et la santé humaine, nous devons combler les lacunes dans les connaissances sur les interactions entre les polluants et le changement climatique et mettre au point des méthodes normalisées qui fournissent des données comparables à l'échelle mondiale." Il s'agit d'une étape cruciale pour renforcer la protection du milieu marin et développer des solutions durables pour les zones côtières vulnérables.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Rebecca Zitoun, Saša Marcinek, Vanessa Hatje, Sylvia G. Sander, Christoph Völker, Manmohan Sarin, Dario Omanović; "Climate change driven effects on transport, fate and biogeochemistry of trace element contaminants in coastal marine ecosystems"; Communications Earth & Environment, Volume 5, 2024-10-4
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