Un défi, Des solutions
Une approche positive : "Comprendre les Défis" fonctionne en miroir avec "Valoriser les Solutions". Cet article présente des solutions prometteuses en réponse à la pollution plastique.
En un coup d'œil
Des bactéries marines produisent du bioplastique totalement biodégradable, certifié pour le compost domestique et les milieux marins.
Des champignons identifiés en Équateur et en France dégradent les polymères synthétiques grâce à des enzymes spécifiques, ouvrant la voie à la bioremédiation.
Des drones autonomes, des robots sous-marins et des filtres biomimétiques proposent des solutions technologiques pour nettoyer les océans et filtrer les microplastiques.
Chaque année, entre 8 et 12 millions de tonnes de plastique finissent dans les océans, menaçant la biodiversité marine. Une illustration des conséquences : le Great Pacific Garbage Patch, qui s'étend sur une superficie trois fois plus grande que la France. Les microplastiques et les nanoplastiques s'infiltrent quant à eux dans toutes les strates de la Planète, jusqu'au sommet de l'Everest et nos assiettes. Cependant, des initiatives porteuses d'espoir et audacieuses émergent partout dans le monde. Elles tracent la voie vers un avenir où l'environnement pourrait, avec notre volonté collective, retrouver sa pureté. Ces innovations émergentes montrent que nous avons les moyens d'inverser la tendance !
Des bactéries marines fabriquent du bioplastique
À Plouzané, près de Brest, une entreprise révolutionne la production de plastique. Polymaris Biotechnology, fondée en 2008 par Anthony Courtois et Bertrand Thollas, exploite la capacité naturelle de certaines bactéries marines à produire du PHA par fermentation. Ces micro-organismes, prélevés sur le littoral breton, synthétisent des polyhydroxyalcanoates (PHA) sans recours à la chimie de synthèse. Contrairement aux plastiques pétroliers, ces biopolymères marins se décomposent sans laisser de résidus toxiques dans l'environnement.
Le procédé développé par Polymaris s'inspire des mécanismes naturels. Les bactéries utilisent les nutriments environnants pour produire des polyesters par fermentation. Bertrand Thollas, directeur général, précise ainsi que "le PHA que nous proposons n'a pas d'équivalent". En effet, ce bioplastique sécrété par des bactéries marines est totalement biodégradable. Il dispose d'ailleurs des certifications "OK Compost Home" et "OK Biodegradable Marine" délivrées par TÜV Austria, garantissant sa dégradation en composteur domestique et en milieu marin.
Le saviez-vous ? Les biopolymères développés par Polymaris sont des molécules naturelles impossibles à synthétiser chimiquement. La nature crée ces structures d'une complexité remarquable, fruit de la sélection naturelle qui s'opère dans les écosystèmes marins depuis des milliards d'années.
En 2024, l'entreprise a investi dans la construction d'une première usine de capacité semi-industrielle avec l'installation d'une chaîne de bioproduction automatisée. L'objectif étant une production annuelle de 500 kg de PHA mcl, avec une capacité de production qui s'élèvera à environ 5 tonnes par an à terme. Le défi reste cependant économique : tant que les volumes de production n'atteidront pas des seuils permettant les économies d'échelle, le bioplastique demeurera plus coûteux que son équivalent pétrolier. Toutefois, l'interdiction progressive du plastique à usage unique dans l'UE devrait accélérer l'adoption de ces alternatives durables.
Quand les champignons dégradent les polymères
En 2011, des étudiants de l'Université Yale firent une découverte remarquable au cours d'une expédition scientifique dans le parc national Yasuni en Équateur. Sous la direction du Professeur Scott Strobel, ils identifièrent Pestalotiopsis microspora, un champignon endophyte capable de dégrader le polyester polyuréthane (PUR). Cette espèce possède la capacité unique de se développer sur ce polymère synthétique comme seule source de carbone, y compris en conditions anaérobies. Le chercheur Jonathan Russell est parvenu à identifier l'enzyme responsable : une sérine hydrolase qui découpe les chaînes de polyester. Cette découverte ouvrit des perspectives inédites pour la biodégradation des plastiques. Toutefois, le champignon équatorien présente une limitation : il ne s'attaque qu'au polyuréthane et non aux autres types de plastiques.
Bon à savoir : Les champignons ne peuvent pas être relâchés directement dans l'environnement sans mesurer les conséquences écologiques. Les chercheurs privilégient ainsi une approche moléculaire, basée sur les enzymes que ces champignons produisent, pour développer des procédés industriels contrôlés de dégradation et de recyclage des plastiques.
En France, le Laboratoire universitaire de biodiversité et d'écologie microbienne (LUBEM) de Brest poursuit également des recherches prometteuses. Entre 2020 et 2024, le projet MycoPLAST a permis d'explorer la "plastisphère fongique", un écosystème microbien qui colonise les plastiques immergés. Gaëtan Burgaud, enseignant-chercheur au LUBEM et coordinateur du projet, explique que "les champignons sont réputés pour leur capacité à dégrader un large spectre de composés complexes via la synthèse d'enzymes". Son équipe a constitué une collection de 2 500 isolats fongiques issus de plastiques immergés en milieu marin.
De son côté, la doctorante Aurélie Philippe a mené des tests à grande échelle sur 300 de ces isolats, exposés à 8 types de polymères dans des conditions variées. Grâce à des outils d'analyse à haut-débit, plus de 300 000 mesures ont été obtenues. Les résultats ont révélé une nouvelle espèce de champignon, jamais décrite auparavant, capable d'utiliser des polymères comme sources de carbone. Ces travaux s'inscrivent dans une approche de bioremédiation : exploiter les capacités naturelles de micro-organismes pour transformer ou dégrader les polluants.
Les technologies pour nettoyer les plastiques
À Marseille, l'entrepreneur Jérôme Mercier a développé une flotte de drones marins autonomes capables de "repérer, aspirer et cartographier les microplastiques dans la mer". Ces robots, d'une taille inférieure à cinquante centimètres, fonctionnent grâce à des batteries solaires. Ils peuvent communiquer sur des distances pouvant atteindre quinze kilomètres et patrouillent à la surface jusqu'à soixante centimètres de profondeur, là où se concentre ce qu'il appelle "la soupe de plastique" caractéristique de la Méditerranée. Équipés de capteurs, ils filtrent l'eau et génèrent des cartographies précises de la pollution marine.
Pour les zones côtières, le projet Maelstrom a développé une plateforme flottante équipée d'un robot sous-marin contrôlé par huit câbles. Ce système permet une précision remarquable et peut descendre jusqu'à vingt mètres de profondeur. Marc Gouttefarde, directeur de recherche CNRS au LIRMM de Montpellier, souligne qu'il s'agit d'un "mélange inédit entre un robot à câbles et un véhicule sous-marin téléopéré". Testé en 2022 dans la lagune de Venise, le robot était équipé d'un aspirateur et d'un grappin pour récupérer les plastiques, les pneus et les filets de pêche. L'objectif est ambitieux et remarquable : rechercher et nettoyer les déchets sous-marins.
À découvrir : La plateforme Maelstrom en vidéo.
En Allemagne, une équipe de chercheurs, dirigée par les Dr. Leandra Hamann et Alexander Blanke, est parvenue à développer un filtre bio-inspiré pour les machines à laver inspiré des sardines, des maquereaux et des anchoix. Ces espèces possèdent en effet un entonnoir poreux, large à l'entrée et plus étroit vers la gorge, avec des arcs branchiaux formant un maillage flexible. Leur objectif était alors de reproduire ce mécanisme en concevant un filtre à haute rétention auto-nettoyant. Les résultats sont prometteurs : 99,6% de fibres microplastiques ont pu être retenues dans leurs essais. De plus, ce dispositif ne nécessite pas de pièces mobiles : les déchets sont piégés à la sortie du filtre et aspirés automatiquement. Ils précisent dans leur étude que cela permettrait d'intercepter les microplastiques avant qu'ils n'atteignent les systèmes d'égoûts et ainsi, les stations d'épuration.
Pour Approfondir
Bertrand Thollas, Le bioplastique 100 % biodégradable produit par notre bactérie marine est sans équivalent, Lodysséus, 2019.
Jonathan R. Russell et al., Biodegradation of polyester polyurethane by endophytic fungi, Applied and Environmental Microbiology, 2011.
Université de Bretagne Occidentale, Les champignons marins : nouveaux outils de lutte contre la pollution plastique ?, Laboratoire LUBEM, 2025.
Martin Koppe, Un robot plongeur pour nettoyer les zones côtières, CNRS Le Journal, 2023.