Comment des avalanches sous‑marines transportent les plastiques jusqu'aux abysses
Loin des «continents» de déchets de surface, de puissants courants abyssaux servent d'autoroutes aux microplastiques, les convoyant jusqu'à 3.000 mètres de profondeur. En suivant leurs trajectoires, les scientifiques ont retrouvé la trace du plastique manquant..
Les images de continents de plastiques flottant à la surface des océans ne représentent qu’une infime partie de la pollution plastique totale. En effet, ces continents de déchets visibles ne constituent qu’une faible fraction de la masse totale de plastiques présents dans les mers et océans. Le reste, souvent invisible, est dispersé ou transporté vers d’autres zones. Ce plastique manquant est injecté dans les milieux marins principalement par les rivières depuis les zones côtières ou par les navires. Il ne se contente pas de flotter en surface : une partie est transportée vers les profondeurs par des mécanismes encore mal compris, comme les courants de turbidité. Cette problématique est au cœur de recherches scientifiques récentes, notamment via des missions océanographiques comme la mission Tara Microplastiques ou l’expédition Septième Continent.
Les courants de turbidité sont des écoulements sous-marins puissants, comparables à des avalanches terrestres. Ils se déclenchent dans les zones côtières, notamment près des estuaires, et se propagent sur des centaines de kilomètres à des vitesses pouvant atteindre 20 km/h. Ces courants transportent des sédiments et des particules de plastique vers les fonds marins, parfois jusqu’à 3 000 mètres de profondeur. Leur dynamique est étudiée en laboratoire et sur le terrain pour comprendre comment ils influencent la répartition des microplastiques. Ces écoulements sont provoqués par des perturbations comme des glissements de terrain sous-marins ou des crues de rivières. Ils jouent aussi un rôle écologique en convoyant de l’oxygène et des nutriments vers les abysses.
Les courants de turbidité agissent comme des autoroutes pour les microplastiques, les transportant depuis les zones côtières vers les grands fonds. Des campagnes de prélèvement en mer Tyrrhénienne et dans le canyon de Whittard, à 300 kilomètres des côtes britanniques, ont confirmé cette hypothèse. Les microplastiques ne coulent pas simplement verticalement depuis la surface, mais sont acheminés par ces courants profonds. Les prélèvements ont révélé des disparités dans la répartition des plastiques selon leur type : les fibres textiles allongées et les particules rigides sont piégées à des profondeurs différentes. Une étude publiée en 2025 a permis d’approfondir ces observations, montrant que ces courants jouent un rôle clé dans la dispersion des plastiques.
Les courants de turbidité déposent les particules qu’ils transportent sous forme de turbidites, des couches sédimentaires caractéristiques. Ces dépôts se forment lorsque le courant ralentit et libère les sédiments, y compris les microplastiques, sur le plancher océanique. Les expériences en laboratoire, menées notamment au Laboratoire énergies et mécanique théorique et appliquée (LEMTA) de l’Université de Lorraine et au Laboratoire de physique de l’ENS de Lyon, ont permis de simuler ces mécanismes. Elles montrent que la dynamique tourbillonnaire du courant influence la trajectoire des particules plastiques, les envoyant vers l’aval du courant. Ces processus contribuent à la formation de zones riches en microplastiques dans les fonds marins.
Les microplastiques transportés par les courants de turbidité s’accumulent dans des zones riches en biodiversité, exposant ces écosystèmes à une pollution accrue. Ces courants convoyent également des nutriments et de la matière organique essentiels aux écosystèmes des grands fonds, mais ils y ajoutent aussi des particules plastiques. Les scientifiques craignent que ces plastiques ne s’intègrent à la chaîne alimentaire, jusqu’aux espèces consommées par l’homme. Cependant, les répercussions sanitaires de cette exposition restent encore mal connues. Les grands fonds, longtemps considérés comme des milieux isolés, apparaissent aujourd’hui comme des réceptacles majeurs de la pollution plastique mondiale.
Pour mieux comprendre ces mécanismes, des équipes de recherche comme celles de l’Université de Lorraine et de l’ENS de Lyon mènent des expériences en laboratoire et des simulations numériques. Ces travaux visent à décrire l’histoire des microplastiques dans les fonds marins et à anticiper les risques liés aux courants de turbidité, comme la rupture de câbles sous-marins. Les résultats obtenus permettent d’extrapoler les propriétés des écoulements à échelle réelle, où les mesures sont plus difficiles. Ces recherches sont essentielles pour protéger les écosystèmes profonds et comprendre le devenir des plastiques dans l’océan. Les auteurs de l’article, Yvan Dossman et Mario Humbert, sont respectivement enseignant-chercheur et doctorant en mécanique des fluides à l’Université de Lorraine.
