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Échantillonnage de microplastiques dans les eaux de surface japonaises

Aperçu général de la pollution plastique dans les eaux de surface japonaises

L’image ci-contre montre les observations de microplastiques menées par des chercheurs japonais à ce jour.

Il comprend une étude précédente dans les mers d’Asie de l’Est(1) (2014-2016) dirigée par le professeur Atsuhiko Isobe et son équipe, où ils ont signalé un point chaud avec 1720000 pièces/km2. L’équipe Race for Water a déjà rencontrée le Professeur Isobe en 2015 lors de notre première escale de la Race for Water Odyssey à Tokyo.

Donc, lorsque nous avons su que nous passerions à nouveau par le Japon dans le cadre de notre deuxième expédition, nous avons proposé au professeur Isobe de l’Université de Kyushu de collecter des échantillons pour lui et ainsi contribuer à son travail sur la pollution plastique dans les eaux côtières du Japon, en particulier dans les zones qui n’ont pas encore été échantillonnées.

La mission devait être menée par l’équipage de Race for Water durant les phases navigations entre les escales prévues dans différentes villes au Japon (Ishigaki, Okinawa, Okinoerabu, Munakata, Oita/Beppu, Kure, Okayama, Kobe, Osaka, Nishinomiya, Toyoashi, Shimizu et Tokyo).

En raison de la pandémie de covid 19, seule une partie du calendrier a pu être effectuée, mais 14 échantillons ont été prélevés avec succès.

Source: Photo aimablement fournie par le professeur Atsuhiko Isobe

Protocole scientifique

L’équipage de Race for Water a suivi le protocole scientifique de Michida et al, 2019(2) fournis par le professeur Atsuhiko Isobe pour l’échantillonnage des microplastiques à la surface de la mer:

  1. Déploiement du filet manta hors de la zone de sillage, à au moins 20 m de l’arrière de la zone de sillage du navire Race for Water, à une vitesse moyenne de 2-3 nœuds pendant 30 min. Le filet Manta a un maillage de 300 μm et une ouverture de la bouche de 70×40 cm.
  2. Écrire les coordonnées GPS initiales (longitude et latitude) et l’heure initiale dans la fiche technique.
  3. Pendant le transect, l’équipage a noté la vitesse de prise sous l’eau (STW) toutes les 3 à 5 min pendant l’échantillonnage. Cela permet de mesurer le volume d’eau de mer passant à travers le filet pendant le transect. En outre, l’équipage a pris des photos du filet pour montrer l’immersion dans le remorquage pendant l’échantillonnage.
  4. Après 30 min d’échantillonnage, les coordonnées GPS finales, la longueur de l’itinéraire et la vitesse moyenne du bateau ont été inscrites dans la fiche technique.
  5. Le filet a été soulevé hors de l’eau et rincé à l’eau de mer après chaque remorquage pour s’assurer que toutes les matières collectées dans le filet sont transférées dans le bac de récupération du chalut (situé à l’extrémité du filet, photo en haut à droite). Le filet a été rincé de l’extérieur pour prévenir toute contamination.
  6. Une fois dans le laboratoire humide à bord, l’équipage enlève en toute sécurité le collecteur situé à l’extrémité du filet et tamise le contenu avec un maillage de 300 μm. A cette étape, les équipes ont déjà pu observer à l’oeil nu plusieurs particules de plastiques notamment des billes de polystyrène.
  7. Le contenu du tamis a ensuite été transféré dans une bouteille d’échantillon et conservé au réfrigérateur dans de l’eau du robinet et 70% d’éthanol. L’utilisation d’éthanol à 70% (ou forin) décolore les organismes et colore les plastiques, ce qui les rend plus facile à identifier lors de l’analyse au microscope.
  8. Les échantillons de bouteille dans un réfrigérateur jusqu’à d’autres analyses.

En outre, pour s’assurer du processus propre de ce protocole, des échantillons vierges ont été réalisés en utilisant le même équipement mais sans qu’il ait touché l’eau.

Les métadonnées suivantes ont également été soigneusement notées au cours du remorquage à chaque station :

  • direction et vitesse du vent (l’échelle de Beaufort doit être inférieure à 3)
  • hauteur de vague significative (devrait être max de 0,5 m)
  • température de surface de la mer
  • direction et vitesse du courant (si possible)
  • état des débris flottants à la surface de la mer (gros débris flottants, algues dérivantes, etc.)

Données et résultats d’analyse

Tous les échantillons de microplastiques prélevés par l’équipage de Race for Water dans les eaux côtières japonaises ont été transmis au Pr Atsuhiko Isobe pour une analyse plus approfondie dans son laboratoire. Le professeur Isobe ainsi poursuivi le protocole de Michida et al, 2019(2)  et procédé aux analyses suivantes:

  • Prétraitement pour les analyses (digestion biologique, séparation volumique, fractionnement des échantillons)
  • Comptage et mesure de la taille des particules,
  • Identification des particules et études

Toutes les données recueillies lors de l’échantillonnage sont disponibles ici.

Le professeur Atsuhiko Isobe a rendu compte de ses résultats dans un document disponible ici.

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1- Isobe et coll., 2015, East Asian seas: A hot spot of pelagic microplastics. Pollution marine Bulletins 101, 2, 618-623. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2015.10.042

2- Michida, Y., et coll. (2019). Lignes directrices pour l’harmonisation des microplastiques de surface océanique. Méthodes de surveillance. Ministère de l’environnement du Japon, 71pp.

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