Spatial and temporal distribution of microplastics and anthropogenic particles in a mesotidal coastal lagoon, the Arcachon Bay (France). Multi-compartment approach.
Distribution spatiale et temporelle des microplastiques et particules anthropiques au sein d'une lagune côtière mésotidale, le Bassin d'Arcachon. Approche multi-compartiments.
Abstract
As a cheap, light and resistant material, plastic rapidly became unavoidable in many sectors such as packaging, medical, automobile or building ones. However, theses extraordinary properties contribute to its ubiquity in marine environments, and sometime in an insidious way. Indeed, there is a fraction invisible to the naked eyes, named microplastic (MP), that draw researchers’ attention. They are commonly described by an upper limit size of 5 mm, yet the lower size limit is still under discussion. Meantime, other types of manufactured particles are more and more described, such as black rubbery fragments and fibers. These anthropogenic particles (AP) were already detected in marine compartments of all regions, from sea surface to bottom sediments by the way of beach, water column and living organisms. Nevertheless, MP contamination could be associated to impairment of geochemical cycles and biologic ones. Actually, because they are small-sized, MP can be ingested by a wide range of marine organisms (from zooplankton to cetacean). Additionally, the Arcachon Bay area supports important and diverse anthropogenic activities such as fishing, shellfish farming and mass tourism. Additionally, the lagoon have a complex morphology (e.g. intertidal areas and passes) and its hydrodynamic is mainly driven by tide. Thus, this project describes AP and MP contaminations in the Arcachon Bay, such as the one caused by fibers. Specifically, we were able to 1) quantify and characterize AP and MP contamination in nine compartments of this lagoon (sea surface, water column, wastewater effluent, intertidal sediment, high tide line, marine species), 2) describe their spatial distribution (from the oceanic zone to the inner-bay part) and explore transport dynamic between compartments, 3) characterize temporal evolution of the contamination within the studied compartments.
Le plastique est un matériel peu cher, léger et résistant, ce qui l’a rendu rapidement indispensable dans tous types de secteurs tel que celui de l’emballage alimentaire, du médicale ou encore de l’automobile et du bâtiment. Néanmoins, ces extraordinaires propriétés ont aussi contribué à son actuelle omniprésence dans l’environnement marin, de manière parfois insidieuse. En effet, une fraction souvent invisible à l’œil nu, nommée microplastique (MP) est aujourd’hui étudiée avec intérêt. Les MP sont principalement définis par une taille inférieure à 5 mm, bien que la limite inférieure soit encore discutée au sein de la communauté. Dans le même temps, d’autres types de particules manufacturées par l’homme sont de plus en plus fréquemment décrites, tel que des fragments caoutchouteux noirs ou des fibres. Ces particules anthropiques (AP), MP inclus, ont été détectées dans l’ensemble des compartiments aquatiques (e.g. eau de surface et colonne d’eau) et le compartiment sédimentaire (e.g. plages, sédiments subtidaux et intertidaux) et dans un grand nombre d’espèces dans toutes les régions océaniques. Cependant, leur présence n’est pas anodine car les MP peuvent modifier certains cycles géochimiques, mais aussi biologiques. Par exemple, du fait de leur petite taille, ils peuvent interagir avec une très large gamme d’espèces aquatiques allant du zooplancton aux cétacés. Hors, dans le Bassin d’Arcachon, une pression anthropique importante découle de l’attractivité et de la richesse de cette lagune (e.g. pêche, conchyliculture et tourisme). Par ailleurs, ce système lagunaire est complexe de par sa morphologie (e.g. chenaux et zones intertidales) et son fonctionnement hydrodynamique est marqué principalement par les marées. Ainsi, ce projet de recherche doctoral a permis d’établir un état des lieux de la contamination par les MP et autres particules anthropiques au sein du Bassin d’Arcachon (notamment des fibres). Plus particulièrement, nous avons 1) quantifié et caractérisé les AP et MP présents dans différents compartiments de cette lagune (eau de surface, colonne d’eau, sédiment intertidaux, laisse de mer, organismes aquatiques), 2) déterminé leur distribution spatiale (depuis la zone océanique jusqu’aux limites continentales du bassin) et exploré la dynamique de leur transport entre les compartiments, 3) caractérisé l’évolution temporelle de la contamination au sein de ces compartiments.
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