Fertilization accelerates the decomposition of microplastics in mollisols

Catégorie : Détection & Caractérisation
Date :21 octobre 2020
Avis TSC : Résoudre une pollution en induisant une nouvelle pollution est un phénomène très fréquent quand on n’a pas une vue globale des écosystèmes et de leur fonctionnement. Les auteurs présentent ici une étude en laboratoire où ils ont observé que l’enrichissement des sols en azote et en phosphore induit une activité bactérienne qui stimule la fragmentation des plastiques de type polyéthylène basse densité. Ils en concluent que cette approche pourrait être une solution favorable à l’intégration des micro-particules de plastique dans les sols. A l’heure ou de grands programmes internationaux prônent une réglementation sur la fertilisation des sols agricoles afin de réduire les phénomènes d’eutrophisation: développement anarchique de végétaux ou d’algues parfois toxiques dans certains d’écosystèmes, il apparaît plutôt dangereux de considérer un apport excessif d’azote et de phosphore comme solution à la réduction des débris plastiques. L’usage de plus en plus fréquent de film plastique pour les cultures sur de grandes surfaces, se fait dans une logique d’économie linéaire car une très faible partie de ces derniers sont récupérés et recyclés, le reste étant rejeté de manière plus ou moins contrôlée dans la nature. Il en résulte une accumulation des débris plastiques dans les sols qui à terme modifieront leur qualité. Rajouter un problème d’eutrophisation à cette pratique n’est certainement pas une bonne idée…
Zhang, Shaoliang; Wang, Jiuqi; Hao, Xinhua.
The Science of the total environment : 722, 137950.
Agricultural films composed of low-density polyethylene (LDPE) have been widely used in farmland, and LDPE microplastics (LDPE-MPs) produced from LDPE degradation can pollute soils and can exert negative effects on biota. Both nitrogen (N) and phosphorus (P) can alter the activity of soil microorganisms and may alter the LDPE-MP degradation process in soils. In this study, LDPE-MP surface morphology, particle size, abundance and mass in a mollisol were evaluated after the application of a gradient of N and P fertilizer in a laboratory incubation experiment. The results showed the following: (1) LDPE-MP particles became fragmented into smaller debris with a coarse surface after 40 days of incubation, and the effect was more obvious with increased P or N application; (2) high N and P fertilization significantly reduced the abundance of LDPE-MP particles >100 μm by 38.5-50.0% and increased the abundance of LDPE-MP particles <20 μm by 43.2-59.5% after 40 days of incubation; (3) high N and P fertilization significantly increased the mass of LDPE-MP particles 150 μm by 32.4-37.5%; (4) the mass of LDPE-MPs decreased with increasing incubation time after N and P fertilization, which could be simulated by exponential models (p < 0.05), LDPE degradation was rapid in the first 20 days after N or P fertilization, and both N and P caused a "priming effect" of LDPE degradation; and (5) N and P fertilization increased both the biodiversity and abundance of several predominant genera of soil microorganisms that degrade LDPE. Therefore, N and P fertilization can accelerate LDPE-MP degradation, and the relatively large amounts of fine debris from degraded LDPE-MPs can be problematic for the environment and soil biota. LDPE-MP pollution should be strictly controlled in mollisols, and the degradation mechanisms of LDPE-MPs warrant further study.