Parengyodontium album. Un champignon pour liquider le plastique dans les océans marins ?

Dans une étude publiée dans la revue Science of The Total Environment, une équipe de scientifiques du Royal Netherlands Institute of Sea Research (NIOZ) a découvert une nouvelle espèce de champignon marin, Parengyodontium album (P. album), qui a la particularité d’avoir la capacité de décomposer les particules de polyéthylène. On vous propos une synthèse de cette étude ci-dessous.

La pollution plastique dans les océans est un problème environnemental crucial. Chaque année, plus de 400 millions de tonnes de plastique sont produites, et une part significative finit dans les milieux marins. Les plastiques sont conçus pour être durables et résistants à la dégradation, ce qui les rend particulièrement problématiques lorsqu’ils deviennent des déchets. Les débris plastiques sont présents partout : à la surface des océans, dans la colonne d’eau, sur les plages, et même dans les sédiments profonds. Ces plastiques flottants s’accumulent souvent dans des zones spécifiques, comme le gyre subtropical du Pacifique Nord, également connu sous le nom de « vortex de déchets du Pacifique Nord », qui contient plus de 80 000 tonnes de débris plastiques.

Le polyéthylène : un plastique omniprésent

Le polyéthylène (PE) est le plastique le plus produit et le plus commun dans les océans. D’autres plastiques comme le polypropylène (PP), le polystyrène (PS) et le polyéthylène téréphtalate (PET) sont également présents. Il est estimé que 1,5 à 4,1 % de tout le plastique produit mondialement atteint les océans, soit entre 57 et 160 millions de tonnes métriques (Mt) de plastique flottant. Cependant, les mesures actuelles ne représentent qu’une fraction de ce que l’on s’attendrait à trouver, créant ainsi le « paradoxe du plastique manquant ».

Ce paradoxe est en partie dû aux incertitudes des modèles de scénarios d’entrée de plastique dans les océans. De plus, des quantités significatives de plastique sont redéposées sur les côtes ou exportées de la surface vers les profondeurs de l’océan, où elles sont éventuellement enfouies dans les sédiments. La fragmentation du plastique en microparticules et nanoparticules, qui ne sont pas systématiquement mesurées, contribue également à ce phénomène. Les processus physico-chimiques comme la photo-oxydation induite par les UV et la biodégradation microbienne jouent un rôle clé dans la décomposition des plastiques.

Rôle des microbes marins dans la dégradation des plastiques

Les microbes marins, y compris les champignons, pourraient jouer un rôle important dans la dégradation des plastiques. Pour comprendre cela, les chercheurs examinent souvent la colonisation microbienne des biofilms sur les plastiques flottants et comparent les communautés microbiennes sur différents types de polymères. Une approche consiste à isoler des microbes potentiellement décomposeurs de plastique et à mesurer leurs capacités de dégradation. Cependant, la plupart des études se concentrent sur les bactéries, laissant les eucaryotes comme les champignons moins étudiés.

Étude sur Parengyodontium album

Dans cette étude, le champignon Parengyodontium album a été isolé de débris plastiques flottants dans le gyre subtropical du Pacifique Nord. L’objectif était d’investiguer la capacité de ce champignon à dégrader le PE. Les chercheurs ont utilisé du PE marqué au carbone 13 (^13C-PE) pour tracer la conversion du plastique en CO2 sur 9 jours d’incubation. Lorsque le PE était prétraité avec de la lumière UV, le taux de biodégradation était de 0,044 %/jour. Bien que le taux de minéralisation soit élevé pour le PE traité aux UV, l’incorporation du carbone ^13C dans les cellules fongiques restait faible et non détectable pour le PE non traité.

Les résultats montrent que P. album a le potentiel de dégrader le PE dans l’environnement marin et de le minéraliser en CO2. Cependant, une photodégradation initiale du PE est cruciale pour que le champignon puisse métaboliser le carbone dérivé du PE. Cela met en lumière le rôle potentiel des champignons marins dans la gestion de la pollution plastique, un domaine encore peu exploré. Les champignons possèdent des enzymes capables de décomposer une variété de composés complexes, ce qui les rend aptes à dégrader le plastique.

Conclusion et perspectives

Cette étude souligne l’importance des champignons marins dans la dégradation des plastiques, offrant une solution possible au « paradoxe du plastique manquant ». Pour mieux comprendre ces mécanismes, des recherches supplémentaires sont nécessaires. En fin de compte, les champignons marins pourraient jouer un rôle clé dans la réduction de la pollution plastique, offrant une lueur d’espoir pour les écosystèmes marins.

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