B. UNE POLLUTION INSIDIEUSE : LES MICROPLASTIQUES
La pollution plastique n'est pas uniquement liée à la problématique de gestion des déchets et à la production de macrodéchets. Elle se manifeste également par des fuites de plastique tout au long de son cycle de vie, de sa fabrication à sa fin de vie, en passant par ses usages. Cette autre forme de pollution est toutefois plus insidieuse, car moins visible que celles des macrodéchets qui s'accumulent dans les décharges, le long des fleuves ou dans les mers et les océans. Elle se caractérise par des microplastiques, plus difficiles à identifier à l'oeil nu. Pour cette raison, la prise de conscience par l'opinion publique de l'existence de microplastiques est bien moins établie que celle de macroplastiques.
Les microplastiques sont des fragments solides composés de polymères synthétiques, dont la plus grande dimension est inférieure à 5 millimètres 42 ( * ) . Ils contiennent des additifs et d'autres substances. Ils peuvent se présenter sous différentes formes (fibres, films, granulés, fragments, mousses, microbilles). S'il existe un consensus sur leur taille maximale, leur taille minimale ne fait pas l'unanimité au sein de la communauté scientifique en raison de la difficulté croissante à les détecter et à les analyser au fur à mesure de la réduction de leur taille sous l'effet de leur fragmentation.
Il existe deux catégories de microplastiques :
- les microplastiques primaires, fabriqués intentionnellement par les industriels pour différents usages (comme certaines particules de gommage contenues dans des produits cosmétiques ou encore dans des détergents) ;
- les microplastiques secondaires qui proviennent de la fragmentation de macrodéchets plastiques sous l'effet de différents facteurs environnementaux.
1. Les microplastiques primaires
a) Les microplastiques intentionnellement ajoutés dans des produits manufacturés
Les microplastiques primaires peuvent être produits spécifiquement pour une utilisation industrielle, comme certaines particules de gommage contenues dans des produits cosmétiques ou encore dans des détergents et des produits d'entretien contenant des parfums encapsulés ou des microbilles.
Si l'industrie européenne du secteur cosmétique travaille à la réduction de leur utilisation, les substitutions restent complexes. Elles sont plus ou moins simples selon les propriétés conférées par les microplastiques. Certaines filières font face à des impasses et doivent trouver des molécules de substitution qui n'existent pas aujourd'hui, à fonctionnalité équivalente. Les microplastiques ont apporté des performances aux produits dont il est difficile de se passer.
Les fuites de ces microplastiques dans l'environnement se produisent essentiellement au moment de l'utilisation des produits qui les contiennent.
b) Les granulés industriels
Les granulés industriels sont la matière première fabriquée et utilisée dans l'industrie pour la production de tous les produits plastiques. Ils font partie des microplastiques primaires. Ils peuvent prendre la forme de granules, de sphérules, de microbilles ou de poudres.
Le sujet de leur relargage dans l'environnement est ancien. Il est identifié depuis les années 1970 par la communauté scientifique. En 1993, l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) avait réalisé une étude sur le sujet 43 ( * ) .
Une étude plus récente sur les granulés industriels 44 ( * ) énumère les causes possibles de leur dispersion dans le milieu naturel :
- les fuites au cours de leur production industrielle durant les processus de fabrication, de conditionnement, de stockage et de nettoyage des unités de production. Les granulés industriels rejoignent alors les réseaux d'eaux usées ou les réseaux d'eaux pluviales ou sont évacués directement dans les fossés puis les cours d'eau. L'association SOS Mal de Seine a évoqué lors de son audition une pollution atteignant 10 000 billes par m 3 (soit 256 grammes de plastique par m 3 ) aux alentours d'une usine de production à Rouen ;
- les fuites au moment du transport en raison d'incidents de chargement ou de manutention, de contenants percés, d'accidents de la route, de pertes de conteneurs ou de chargements depuis les bateaux de transport maritime ou fluvial (des statistiques évoquent la perte de 5 000 conteneurs par an en mer) ;
- les fuites au moment du recyclage des plastiques et de leur transformation en granulés industriels.
Par ailleurs, il semblerait que les granulés industriels soient utilisés pour des usages détournés, notamment pour l'aménagement des pistes et des carrières de chevaux, mais également dans le secteur du nettoyage industriel.
Les fuites de granulés plastiques ont donc lieu tout au long de la chaîne de valeur. Les évaluations sont très variables. L'Agence européenne des produits chimiques (ECHA) chiffre la perte de granulés plastiques industriels à 41 000 tonnes 45 ( * ) à l'échelle européenne. Cela équivaut à 0,6 % de la production. Une étude récente 46 ( * ) situe les fuites annuelles pour l'Union européenne dans une fourchette comprise entre 16 800 et 167 400 tonnes.
Une étude menée par la commission OSPAR 47 ( * ) estime que dans les bassins versants des zones maritimes couvertes par la convention, entre 2 600 et 26 000 tonnes de granulés industriels seraient rejetés dans l'océan chaque année.
Selon les études, les granulés plastiques seraient donc une source majeure de microplastiques primaires produits sur terre avant de rejoindre les océans.
2. Les microplastiques secondaires
Les particules microplastiques secondaires sont formées par la dégradation physique, biologique et chimique de macroplastiques. Compte tenu du poids prépondérant de la pollution par les macrodéchets par rapport à la pollution par les microplastiques primaires, la pollution par les microplastiques secondaires devrait également être largement supérieure à celle causée par les microplastiques primaires. Certains chercheurs estiment que la pollution par les microplastiques liée à la fragmentation de déchets plastiques de plus grande dimension représenterait 2/3 de la pollution microplastique.
La quantification des microplastiques secondaires implique une bonne connaissance des mécanismes de fragmentation des macrodéchets en microplastiques. L'état de la recherche ne permet pas d'avancer de chiffres précis. Toutefois, il est évident qu'à masse égale, le nombre de microplastiques est considérablement plus important que celui des macroplastiques compte tenu de leur petite taille.
a) Les microplastiques résultant de l'usure des pneumatiques et des vêtements
Les microplastiques secondaires peuvent également résulter de l'usure d'objets en plastique plus gros au cours de leur fabrication, de leur utilisation ou de leur entretien.
(1) L'usure des pneus
Les pneus s'érodent à mesure des kilomètres qu'ils parcourent , perdant des particules qui formaient leur enveloppe extérieure 48 ( * ) . Un pneu usé pèse deux kilos de moins qu'un pneu neuf.
L'abrasion des pneumatiques par kilomètre parcouru varierait entre 20 et 800 um, selon leurs caractéristiques, le type de véhicule, la rugosité de surface de la route, le style de conduite, la température extérieure. Une étude 49 ( * ) sur l'émission des particules en provenance des pneumatiques indique que la France émettrait 75 000 tonnes de particules, les États-Unis 1,52 million de tonnes. Au niveau mondial, l'érosion des pneumatiques libèrerait chaque année 5,86 millions de tonnes de particules.
Le laboratoire fédéral suisse d'essai des matériaux et de recherche (EMPA) évalue à 0,96 kg/hab/an la production de particules issues de l'abrasion des pneumatiques (80 % se retrouvant dans les sols et 20 % dans les eaux).
Au niveau européen, l'étude précitée de l'Inner city fund estime que 503 586 tonnes de microplastiques seraient rejetées par an dans l'environnement en provenance de l'abrasion des pneumatiques.
L'usure des pneus est associée à celle des freins et des marquages routiers. Dans une étude de 2018 50 ( * ) , des chercheurs ont analysé les particules présentes sur les routes. Ils ont constaté que 89 % des particules (en nombre) étaient liées au trafic : 39 % provenaient de l'érosion du revêtement routier, 33 % de l'abrasion des pneus et 17 % de l'usure des freins. En prenant comme référence le volume des particules (et non plus leur nombre), les contributions sont sensiblement différentes : 7 % des particules ne sont pas liées au trafic, 54 % sont liées à l'abrasion des pneus, 28 % à l'érosion de la route et 11 % à l'usure des freins.
Toujours selon l'étude de l'Inner city fund, entre 505 et 17 161 tonnes de microplastiques seraient rejetées annuellement dans l'environnement à la suite de l'usure des freins et 94 358 tonnes issues du vieillissement des marquages routiers.
(2) Les textiles synthétiques
Il s'agit d'un sujet récent qui nécessite un approfondissement des connaissances.
En 2016, 62,1 millions de tonne de fibres synthétiques (dont 54 millions de tonne pour le polyester) ont été produites , contre 35,7 millions de tonne pour les fibres naturelles. Les fibres synthétiques représentent donc près des 2/3 du marché des fibres textiles. Les fibres synthétiques apportent des propriétés que ne permettent pas les fibres naturelles et dominent, à ce titre, la production de vêtements techniques et pour le sport.
Une libération de fibres se produit avec les lavages des vêtements (le nombre de fibres libérées diminue avec la répétition des cycles de lavage). Selon les informations obtenues par vos rapporteurs, 60 à 80 % des fibres seraient libérées au premier lavage.
L'intensité du relargage des fibres textiles dépend de la méthode de découpe. Ainsi, la découpe au laser permet de sceller les bords des tissus et limite le relargage de fibres par rapport à la découpe aux ciseaux.
L'apprêt mécanique subi par le textile joue également un rôle fondamental. Ainsi, les analyses du laboratoire fédéral suisse d'essai des matériaux et de recherche (EMPA) 51 ( * ) montrent que le lavage d'un tissu polaire de 400 grammes libère 14 millions de fibres, soit dix fois plus que les autres textiles retenus pour l'étude. Cette très forte déperdition de fibres par le tissu polaire s'explique par le « grattage » des fibres superficielles qu'il subit pour le rendre gonflant et moelleux.
La température de lavage et l'agressivité des lessives influencent également la libération des microfibres.
La valeur repère de 120 mg de microfibres par kilogramme de textile est avancée pour quantifier le relargage issu du lavage des vêtements. Considérant l'incidence de plusieurs facteurs sur l'intensité du relargage, cette référence doit être prise avec précaution. Un comité de normalisation européen travaille sur un protocole de mesure des microfibres libérées durant le lavage des vêtements.
Le relargage de fibres textiles dans l'environnement est évalué au niveau européen entre 18 000 et 46 000 tonnes par an. Au-delà du phénomène physique de relargage des fibres, il faut souligner que cette abondance trouve également ses origines dans une surproduction de vêtements faiblement qualitative, à prix bas, conduisant à une surconsommation.
Une étude sur les microplastiques menée au sein du LEESU 52 ( * ) montre que les fibres se retrouvent en très forte proportion dans les effluents des machines à laver (9 000 à 35 000 fibres par litre). Cette proportion se réduit dans les eaux usées (70 à 473 fibres par litre) en raison de la dilution des eaux issues des machines à laver dans les autres eaux grises. Une fois les eaux traitées, le nombre de fibres par litre atteint des valeurs comprises entre 14 et 50, témoignant de l'efficacité des stations d'épuration. Néanmoins, rapporté aux volumes d'eau traités par ces stations d'épuration, le nombre de fibres relarguées dans les eaux superficielles est considérable.
Lors de l'audition de Maria Luiza Pedrotti 53 ( * ) , celle-ci faisait remarquer que 4,3 milliards de microfibres étaient rejetées en mer à la sortie de la station d'épuration de Nice par an alors qu'elle intercepte 92 % des fibres.
Néanmoins, une étude récente 54 ( * ) a montré que 8,2 % des fibres présentes dans l'océan seraient d'origine synthétique, contre 79,5 % d'origine cellulosique et 12,3 % d'origine animale.
Les recherches sur la quantification et la caractérisation du relargage des fibres, notamment synthétiques dans les eaux douces et marines doivent donc encore progresser pour être capables de donner des informations fiables sur ce sujet.
b) Les autres sources de microplastiques d'usure
(1) Les gazons synthétiques des terrains de sport
Souvent fabriqués à partir de granulés de pneus recyclés, les gazons synthétiques relarguent de nombreux microplastiques sous l'effet des frottements provoqués par leur fréquentation (entre 18 000 à 72 000 tonnes par an selon l'Inner city Fund au niveau de l'Union européenne).
(2) Les poussières urbaines
On trouve dans les poussières urbaines des particules issues de l'usure d'objets (semelles de chaussures, ustensiles de cuisine synthétiques, etc.), de la dégradation d'infrastructures (habitations, aménagements, pelouses artificielles, ports commerciaux et de plaisance, peintures des bâtiments) ainsi que de l'utilisation d'abrasifs ou de détergents. Ces sources sont rassemblées, car leur contribution individuelle est faible. Cependant, une fois regroupées, elles représentent une quantité de rejets considérables. Cette catégorie apparaît particulièrement compliquée à identifier. Néanmoins, elle met en avant le fait que le montant des microplastiques relargués dans l'environnement reste sous-estimé et qu'il existe de nombreuses autres sources de microplastiques difficilement quantifiables mais qui, ajoutées les unes aux autres, contribuent de manière non négligeable à la pollution plastique .
3. Une pollution par les microplastiques difficile à chiffrer et sous-estimée
Il est difficile de trouver un chiffre faisant consensus sur la part des microplastiques dans la pollution des océans, dans la mesure où il n'existe pas de quantification globale de la fragmentation de tous les macroplastiques. Certaines sources de pollution par les microplastiques semblent plus faciles à modéliser 55 ( * ) et sont donc souvent mises en avant comme la pollution liée aux fibres synthétiques, aux pneumatiques ou encore aux granulés industriels. Pour autant, aucune des principales catégories de macrodéchets présentées précédemment (tels que les emballages, les plastiques liés à la construction et au bâtiment ou encore les plastiques utilisés pour la production de biens de consommation) ne se retrouve comme une origine contributive à l'apparition et au transfert des microplastiques secondaires (ce qui paraît somme toute assez aberrant).
Certains résultats apparaissent également difficiles à généraliser. Une étude menée au niveau du port de Charleston 56 ( * ) constate que 57 % des microplastiques retrouvés dans l'océan ont comme origine l'abrasion des pneus. 42 % sont des microplastiques secondaires. Les fibres ne représenteraient que 0,1 % des microplastiques dans l'océan. Toutefois, on peut se demander si ces résultats ne sont pas influencés par la configuration des lieux puisque le port est entouré de routes qui le surplombent.
En ce qui concerne l'étude commanditée par la direction générale pour l'environnement de la Commission européenne dont les principaux résultats figurent dans l'encadré ci-après, elle montre les difficultés rencontrées pour obtenir des informations chiffrées précises. Les fourchettes entre lesquelles évoluent certains volumes sont tellement importantes que les chiffres finissent par perdre leur pertinence (l'ordre de grandeur varie d'un à dix pour les textiles, d'un à 33 pour l'usure des freins, d'un à quatre pour les gazons synthétiques).
Ces divergences et lacunes témoignent de notre connaissance encore très partielle sur la pollution plastique par les microplastiques et la nécessité de poursuivre les recherches dans ce domaine.
Les principales sources de relargages de microplastiques
- l'usure des pneus (503 586 tonnes par an) et des freins (entre 505 et 17 161 tonnes) ;
- les marquages routiers (94 358 tonnes) ;
- les granulés industriels (entre 16 888 et 167 431 tonnes) ;
- les textiles (entre 18 430 et 46 175 tonnes) ;
- les gazons synthétiques des terrains de sport (entre 18 000 et 72 000 tonnes) ;
- les peintures pour bâtiments (entre 21 100 et 34 900 tonnes) ;
- les peintures marines (entre 3 187 et 5 719 tonnes).
Source : Inner City Fund : pistes de recherche pour réduire le relargage dans les eaux de microplastiques (non intentionnellement ajoutés) émis par des produits ; rapport du 23 février 2018 pour la direction générale environnement de la Commission européenne.
Selon l'étude commanditée par l'Union Internationale de la Conservation de la Nature et de ses ressources 57 ( * ) , e ntre 1,8 million et 5 millions de tonnes de microplastiques seraient perdus dans l'environnement chaque année au niveau mondial en ne prenant en compte que les sept sources suivantes : l'usure des pneus, les granulés industriels, les fibres synthétiques, les microplastiques dans les cosmétiques, les microplastiques dans les peintures des bateaux et les microplastiques contenus dans les poussières urbaines. Entre 0,8 et 2,5 millions de tonnes entreraient chaque année dans les océans.
En ce qui concerne le nombre des microplastiques dans les océans, les estimations sont également peu étayées scientifiquement. Selon certains intervenants, les microplastiques, qui ne représenteraient que 8 % de la masse totale des déchets plastiques présents dans les océans, constitueraient 90 % des déchets plastiques en nombre. Les chiffres entendus par vos rapporteurs varient fortement selon les chercheurs : certains avancent un chiffre compris entre 15 000 et 51 000 milliards, d'autres parlent de 1 800 milliards.
À ce jour, il n'existe aucun modèle scientifique permettant de quantifier avec certitude le nombre de microplastiques.
* 42 Les divergences d'appréciation dans la définition des tailles des micro et nanoplastiques sont expliquées dans la partie V-D-4-b.
* 43 Plastic Pellets in the Aquatic Environnement Sources and Recommandations.
* 44 Association SOS Mal de Seine : « Granulés plastiques industriels sur le littoral français », mai 2009.
* 45 Étude menée par Eumonia en 2018 qui établit une fourchette comprise entre 3 000 et 78 000 tonnes.
* 46 Inner City Fund: investigating options for reducing releases in the aquatic environment of microplastics emitted by (but not intentionally added in) products, février 2018.
* 47 Convention pour la protection du milieu marin de l'Atlantique du Nord-Est.
* 48 Elle se compose d'une matrice en polymère synthétique dénommée caoutchouc styrène-butadiène (environ 60 % dans les pneumatiques des voitures) incorporée à un mélange de caoutchouc naturel et de nombreux autres additifs. La proportion du caoutchouc de synthèse varie avec les exigences de résistance à l'échauffement (pneumatiques utilisés pour équiper les avions ou les engins de génie civil).
* 49 Kole and al, 2019.
* 50 Frank Sommer and al: Tire abrasion as a major source of microplastics in the environment ; Aerosol and Air quality research, 2018. Les filtres ont été installés à 1,5 m de hauteur et à 4,6 m des routes étudiée.
* 51 Yaping Cai and al: Systematic Study of Microplastic Fiber Release from 12 different Polyster Textiles during washing ; Environmental Science & Technology, 6 avril 2020.
* 52 Johnny Gasperi, Laboratoire Eau, Environnement et Systèmes Urbain.
* 53 Laboratoire d'océanographie de Villefranche-sur-mer.
* 54 Giuseppe Suaria et al: Microfibers in oceanic surface waters: A global characterization; Science Advances, 5 juin 2020.
* 55 La modélisation est un outil d'analyse largement utilisé pour quantifier les sources de pollution, mais les résultats qui en sont issus doivent être confrontés avec des observations in situ pour vérifier leur pertinence. Plusieurs chercheurs nous ont fait part des discrépances constatées entre les chiffres avancés par modélisations et ceux résultant des observations sur le terrain.
* 56 John E. Weinstein, Professor and Department Head, Biology, Citadel.
* 57 Julien Boucher, Damien Frot : microplastiques primaires dans les océans : évaluation mondiale des sources, 2017. Cette étude ne fait pas l'unanimité au sein de la communauté scientifique dans la mesure où elle considère que les microplastiques issus des sept sources retenues sont des microplastiques primaires, alors qu'il conviendrait de les considérer comme des microplastiques secondaires, ce qui a été fait dans ce rapport. Toutefois, ce différend sur la qualification des microplastiques n'a pas d'impact sur les ordres de grandeur avancés pour la quantification de certaines pollutions par les microplastiques. Le rapport reprend ces chiffres avec les réserves d'usage liées aux chiffres émanant de modélisations.