Les microplastiques et les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) sont de plus en plus présents ensemble dans les sols agricoles, ce qui soulève des inquiétudes quant à leur impact combiné sur la sécurité alimentaire. Une nouvelle étude publiée dans Eco-Environment & Health (DOI: 10.1016/j.eehl.2026.100216) révèle que le type de microplastique présent peut modifier considérablement la façon dont les plantes absorbent ces « polluants éternels ».
Les PFAS sont des produits chimiques synthétiques persistants largement utilisés dans les produits industriels et de consommation pour leurs propriétés résistantes à l'eau et à l'huile. Une fois libérés dans le sol, ils peuvent pénétrer dans les légumes et les cultures, créant ainsi une voie d'exposition alimentaire directe. Les microplastiques (MP), définis comme des particules de plastique de moins de 5 millimètres, sont également répandus dans les terres agricoles par le paillage plastique, l'irrigation avec des eaux usées, l'épandage de boues d'épuration, les dépôts atmosphériques et l'usure des pneus. Des études antérieures ont montré que les MP peuvent adsorber les polluants ou modifier les processus du sol et des plantes, mais la manière dont les différents types de MP affectent l'absorption des PFAS par les légumes comestibles restait floue.
Des chercheurs du Laboratoire clé d'État de contrôle de la pollution de l'eau et de recyclage des ressources vertes de l'Université de Nanjing ont étudié comment le polychlorure de vinyle (PVC), l'acide polylactique (PLA) et les particules d'usure des pneus (TWP) influencent l'absorption de 10 PFAS par le pak choï (Brassica chinensis L.). L'étude a révélé des effets nettement différents parmi les trois types de MP. Le PVC a considérablement augmenté l'accumulation totale de PFAS dans les pousses de pak choï de 1,31 à 1,70 fois à toutes les doses, y compris à 0,01 %, un niveau comparable à la fourchette supérieure rapportée dans les sols agricoles. Les chercheurs ont attribué cette augmentation non pas à une adsorption plus forte, mais à une régulation physiologique de la plante. L'exposition au PVC a régulé à la hausse les gènes liés aux aquaporines, notamment PIP1-1, TIP1-1 et TIP1-2 dans les pousses et NIP5-1 dans les racines, suggérant un transport d'eau accru qui pourrait faciliter le mouvement des PFAS du sol vers les tissus comestibles.
En revanche, les TWP ont réduit l'accumulation de PFAS dans les pousses de 37,4 % à 54,1 %, en partie parce qu'ils présentaient la plus forte capacité d'adsorption des PFAS et en partie parce qu'ils supprimaient la croissance des plantes et la transpiration. À la dose la plus élevée, les TWP ont réduit le taux de transpiration à 73 % de celui du témoin et ont déclenché un stress oxydatif, comme l'indiquent les changements dans la malondialdéhyde (MDA), la superoxyde dismutase (SOD) et la peroxydase (POD). Le PLA a inhibé la croissance et le métabolisme, mais ses effets opposés sur la toxicité, la sorption et l'expression des aquaporines se sont largement compensés, laissant l'absorption des PFAS pratiquement inchangée.
Les auteurs ont souligné que la pollution par les microplastiques ne peut pas être traitée comme un risque unique et uniforme. « Le PVC peut augmenter le transfert des PFAS vers les légumes comestibles en modifiant les voies de transport de l'eau de la plante, tandis que les TWP peuvent réduire l'absorption des PFAS mais introduire une préoccupation écologique distincte en endommageant la croissance des plantes », ont-ils déclaré. Le message clé est que l'identité matérielle des microplastiques importe. L'évaluation des risques devrait aller au-delà de l'abondance totale des microplastiques et prendre en compte le type de polymère, le comportement des particules, la réponse des plantes et les contaminants coexistants lors de l'évaluation de la sécurité des sols agricoles.
L'étude a des implications importantes pour la sécurité alimentaire, la gestion des sols et la réglementation des contaminants émergents. Étant donné que le PVC a augmenté l'accumulation de PFAS même à des niveaux pertinents pour l'environnement, les terres agricoles contaminées à la fois par des résidus de plastique et des PFAS peuvent nécessiter une surveillance plus étroite. Les TWP méritent une attention particulière dans les sols en bordure de route et industriels, où les particules dérivées des pneus peuvent être abondantes et où la phytotoxicité pourrait affecter les performances des cultures. Les résultats suggèrent également que les plastiques biodégradables tels que le PLA ne doivent pas être considérés comme sans risque sans évaluer leurs effets écologiques. Les travaux futurs devraient tester davantage d'espèces de cultures, des conditions de terrain réalistes et des scénarios de pollution plastique mixte afin de soutenir des stratégies plus solides pour empêcher les PFAS et les MP d'entrer dans la chaîne alimentaire.
