Déchets plastiques rejetés dans l'océan

Projet : • Travailler à partir de cartes géographiques pour mesurer des surfaces polluées • Utiliser des sites internet pour trouver des données concernant l’évolution de la pollution par les déchets plastiques au cours des dernières décennies et l’illustrer à l’aide de graphiques Notions mathématiques : Utilisation d’échelles/ Analyse de données / Représentation graphique

Chaque seconde, 206 kilos de déchets plastiques sont déversés dans les océans et finissent en micro-particules ingérées par la faune marine.

a) Calculer la quantité de déchets plastiques déversée dans les océans chaque année (On suppose que chaque année a 365 jours). Sous l'effet des courants, des milliards de fragments de plastique sont amalgamés dans les mers. Ils ont été multipliés par cent dans le Pacifique en quarante ans, selon une étude récente, et forment un nouveau continent boulimique : Le "7e continent de plastique".

Le 7ème continent observé par Greenpeace

b) Estimer la surface du 7ème continent.

On le décrit comme une immense plaque de déchets évoluant dans le nord de l'océan Pacifique, de la taille d'un tiers des Etats-Unis ou de six fois la France. Aussitôt se forme à l'esprit l'image d'un gigantesque amas compact de sacs plastiques, bouteilles, filets et autres bidons... En réalité, ce phénomène, qui effraye et fascine à la fois, ressemble plus à une "soupe de plastique" constituée de quelques macro déchets éparses, mais surtout d'une myriade de petits fragments. "L'image d'un continent sert à sensibiliser le grand public, mais ne rend pas compte de la réalité, explique François Galgani, océanographe et chercheur spécialiste des déchets à l'Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (Ifremer). Il s'agit

plutôt d'une multitude de micro-plastiques, d'un diamètre inférieur à 5 mm, en suspension à la surface ou jusqu'à 30 mètres de profondeur, difficiles à voir de loin. Mais quand on puise dans l'eau, on en remonte une quantité impressionnante."

Schéma d’une coupe transversale d’une île de déchets

c) Calculer la masse de déchets plastiques contenus dans 1 m2.

Une hausse continue de la production mondiale de plastique

En 1950, la Terre comptait 2,5 milliards d’êtres humains, et la production de plastique

annuelle s’élevait à 1,5 millions de tonnes. En 2016, avec plus de 7 milliards d’habitants, la

production de plastique dépasse les 300 millions de tonnes. D’après le PNUE (Programme

des Nations Unies pour l’Environnement), si cette tendance continue près de 33 milliards

de tonnes de plastique auront été accumulées d’ici 2050. Une production croissante liée à

l’évolution des usages et des changements démographiques, qui a pour conséquence

l’augmentation du nombre de déchets plastiques rejetés dans les océans.

d) Illustrer ce texte en proposant un graphique adapté. L’évolution de la production de

plastique semble-t-elle exponentielle ?

e) Problème ouvert :

La production mondiale de plastique a augmenté de 647 % entre 1975 et 2015. Peut-on alors dire que cette production a augmenté de 16,175% par an entre ces deux dates ?

Le plastique jeté dans les fleuves, source majeure de la pollution des océans

Les déchets plastiques jetés dans les cours d'eau, principalement en Asie, sont l'une des plus grandes sources de pollution des océans à travers le monde, d'après une étude menée par des chercheurs néerlandais.

Les fleuves déversent entre 1,15 et 2,41 millions de tonnes de plastiques chaque année dans les océans, soit environ 50 kg par seconde, a souligné jeudi à l'AFP Jan van Ewijk, chargé de communication d'Ocean Cleanup, une fondation néerlandaise développant de nouvelles technologies pour nettoyer les océans de ces déchets.

Deux tiers de cette pollution globale proviennent des vingt fleuves les plus polluants, d'après une étude publiée mercredi dans le journal Nature Communications.

Et 86% de ces détritus plastiques sont émis par des cours d'eau asiatiques, ont précisé les chercheurs d'Ocean Cleanup. Situé en Chine, le Yangtsé, l'un des plus grands fleuves du monde, « est le bassin hydrographique qui contribue le plus » à la pollution océanique mondiale, déversant pas moins de 330 000 tonnes de plastique dans la mer de Chine orientale. Viennent ensuite le Gange en Inde ainsi que les fleuves Xi, Dong et Zhu Jiang en Chine et les fleuves indonésiens Brantas, Solo, Serayu et Progo.

f) Quelle quantité de plastiques est charriée dans les océans par les fleuves asiatiques chaque seconde ?

L’étendue de la pollution plastique

La pollution plastique se retrouve sur les littoraux, à la surface de l’eau, ou encore dans les

fonds marins. Les déchets plastiques sont source de mortalité ou de maladie pour la faune

marine, entraînant suffocations, enchevêtrements ou intoxications. Des microparticules

d’un diamètre inférieur à 5mm issues de matériaux plastiques se fragmentant sous l’effet

des vagues et du soleil sont également présentes dans l’océan. On les retrouve dans les

estomacs des organismes marins comme les moules, les vers et le zooplancton. Les

nanoplastiques, quant à eux, d’à peine un demi-millimètre, sont si petits qu’ils peuvent

pénétrer les membranes cellulaires et les noyaux de cellule des petits animaux marins. Ainsi

ces débris invisibles à l’œil nu pénètrent la chaine alimentaire à sa source. Un débris

mesurant quelques millimètres produit 1000 milliards de nanoparticules de 100

nanomètres !

g) Convertir 100 nm en m.

Ecrire sous forme d’une puissance de 10 le nombre de nanoparticules produites par un

débris mesurant quelques millimètres.

Le coût de la pollution plastique

Pêche, transport maritime, tourisme ou encore économie des loisirs… Nombreux sont les

secteurs d’activité impactés par cette pollution. Selon le PNUE, le coût naturel estimé de la

pollution plastique marine serait d’environ 8 milliards de dollars par an. Le domaine du

transport maritime est par exemple directement impacté : les déchets plastiques peuvent

notamment encrasser les systèmes de propulsion ou de réfrigération, et provoquer pannes

et retards.

Coût estimé de la pollution plastique des océans liée à l’industrie des biens de

consommation en 2014 (en millions de dollars) :

Industrie des biens de consommation Coût (en millions de dollars)

Alimentaire 3 135

Appareils électroniques 15

Articles de sport 86

Automobile 14

Biens domestiques durables 94

Biens domestiques non durables 734

Boissons 1 370

Chaussures 334

Grande distribution 902

Jeux et jouets 282

Mobilier 44

Produits d’hygiène et de beauté 345

Produits médicaux et pharmaceutiques 65

Restaurants 214

Tabacs manufacturés 166

Vêtements et accessoires 333

h) Illustrer ce tableau en proposant un diagramme adapté.

Des solutions transverses pour un problème global

L’ampleur du phénomène nécessite des actions à tous les niveaux, impliquant l’ensemble

des parties prenantes : entreprises, associations, citoyens, autorités publiques… Agir en

amont pour réduire la production de plastique est une nécessité. Cela doit s’accompagner

du renforcement, partout dans le monde, de filières efficaces de collecte et traitement des

déchets. Cela passe aussi par la valorisation des plastiques, leur recyclage et leur

réutilisation (ex : l’association Net-Works récupère les filets abandonnés et les transforme

en tapis). Il s’agit aussi de multiplier les campagnes de prévention (« No butts on the beach

» en Grande Bretagne) et favoriser les bonnes pratiques environnementales (« NOWPAP,

best practices guidelines for tourists »). Ainsi le sondage MARLISCO mené dans plusieurs

pays européens a révélé que 30% des personnes interrogées sous-estimaient le rôle du

plastique dans la pollution marine. Enfin, des mesures réglementant par exemple les

activités de pêche (ex : labelliser les différents composants d’un filet), la consommation

(interdiction des sacs en plastique dans de nombreux pays) ou encore des mesures

financières incitatives (consignes pour les bouteilles) constituent d’autres leviers d’action

pour lutter contre la pollution plastique des océans.

Sources :

http://www.ready-for-the-resource-revolution.com/

https://www.sciencesetavenir.fr/nature-environnement/

Dans l’Océan Pacifique Nord, des déchets plastiques qui flottent se sont accumulés pour

constituer une poubelle grande comme 6,2 fois la France appelée le « septième

continent ». Des scientifiques estiment que cette poubelle géante représente 7 × 106

tonnes de plastique et contient 7,5 × 105 déchets par km2.

a) Sachant que la superficie de la France est environ 55 × 104 km2, quelle est la superficie

actuelle de cette poubelle géante ?

b) Combien y a-t-il de déchets dans cette poubelle géante ?

c) Le projet « The Ocean Cleanup » espère pouvoir nettoyer les océans en 5 ans en

récupérant les déchets.

Estimer la masse de déchets plastiques, en kg, qui seraient ainsi récupérés chaque jour (On

suppose que chaque année a 365 jours).

a)

206 × 3600 × 24 × 365 ≃ 6 500 000 000 kg soit environ 6 500 000 tonnes

Il y a environ 6,5 millions de tonnes de déchets plastiques déversée dans les océans chaque

année.

b)

On peut assimiler le 7ème continent à un rectangle de longueur 5 cm et de largeur 2 cm sur

la carte.

3 cm sur la carte représente en réalité 2 000 km.

2 000

3 ≃ 666

1 cm sur la carte représente environ 666 km.

5 × 666 = 3 300 et 1,5 × 666 ≃ 1 000

Le rectangle mesure environ 3 300 km de longueur sur 1 000 km de largeur en réalité.

3 300 × 1 000 = 3 300 000

Le 7ème continent s’étend sur une surface d’environ 3 300 000 km2.

c)

On trouve 5 kg de déchets plastiques par km2.

1 km2 = 1 000 000 m2

5 kg = 5 000 g = 5 000 000 mg

On trouve donc 5 mg de déchets plastiques par m2.

d)

e) 𝑥 × 1,1617540 ≃ 402𝑥

𝑥 × 7,47 = 7,47𝑥

402𝑥 ≠ 7,47𝑥

On ne peut donc pas dire que la production de plastique ait augmenté de 16,175% par

an entre 1975 et 2015.

f) 86

100 × 50 = 43 kg

Chaque seconde, les fleuves asiatiques déversent 43 kg de plastiques dans les océans.

g) 1 nm = 10−9 m

100 nm = 10−7 m

Un débris mesurant quelques millimètres produit 1000 milliards de nanoparticules soit

1012 nanoparticules.

h)