La pollution plastique est un réel problème qui sévit sur terre, mais aussi dans les mers et les océans. Stéphane Bruzaud, chercheur et professeur à l’Université de Bretagne-Sud à Lorient dans le Morbihan, a trouvé une solution : l’expert en plastiques biosourcés et biodégradables dirige une équipe de recherche locale qui développe de nouveaux polymères biologiques à l’aide d’organismes marins microscopiques. À Pontivy, la chercheuse Tatiana Thomas vise un objectif similaire à partir d’une bactérie marine Halomonas.
160 000 tonnes de pollution plastique se retrouvent dans l’environnement chaque année en Europe. Notre consommation de matières plastiques a été multipliée par vingt en un demi siècle. Depuis les années 1960, les plastiques se sont énormément développés dans les secteurs de l’emballage, des transports, du bâtiment, du sport, du médical et des produits d’hygiène. Sur l’ensemble du littoral français, ce sont 1121 granulés de plastiques industriels qui polluent les plages tous les cent mètres, un véritable fléau provoqué par l’industrie ! Ces plastiques sont utilisés abusivement et bien souvent sans aucun discernement.
Les impacts sont conséquents sur l’homme et sur les écosystèmes. Les poissons qui ingèrent ces granulés de plastiques industriels qui se décomposent progressivement en toutes petites particules de plastique qu’on appelle des microplastiques, les font entrer dans la chaîne alimentaire, donc dans les organismes humains. On est donc face à une problématique sanitaire. Parfois ces détritus de plastiques demeurent sur les plages durant des années, souvent en grande quantité. Ils perturbent les écosystèmes, notamment la ponte des tortues. Cette pollution est un préjudice écologique qu’il faut prendre à la source, d’où le devoir d’inciter à une déplastification de notre société avec aussi une plus grande sécurité maritime.
Stéphane Bruzaud, professeur à l’Institut de Recherche Dupuy de Lôme et professeur à l’Université de Bretagne-Sud à Lorient dirige une équipe de recherche locale qui travaille avec des partenaires dans toute l’Europe dans le cadre d’un projet soutenu par l’Union européenne appelé « nenu2PHAr ». Ce projet développe de nouveaux biopolymères à l’aide d’organismes marins microscopiques.
Stéphane Bruzaud travaille avec les bactéries marines prélevées au large des côtes bretonnes, avec des mollusques tels que les coques ou les palourdes qu’il associe à des algues, en particulier des micro-algues, qui sont cultivées au centre CEA de Cadarache, le plus grand centre de recherche et développement en Europe sur les énergies bas carbone qui se situe à Saint-Paul-lez-Durance (13). Le centre CEA de Cadarache et ses 20 000 employés font partie des neuf centres du Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives implantés sur le territoire français. De l’amidon et des sucres sont extraits de ces micro-algues. L’association, du sucre extrait des microalgues et des bactéries marines issues des fonds marins, développe des processus de fermentation. Ceux-ci aboutissent à des plastiques biosourcés, c’est-à-dire fabriqués à partir de ressources renouvelables. Ce nouveau plastique obtenu a démontré qu’il est rapidement biodégradable en milieu marin.
Actuellement, les plastiques biodégradables sont la solution pour des usages au contact direct de l’environnement, notamment marin, ou pour des usages où les plastiques se retrouveront inéluctablement dans l’environnement marin. La priorité est d’abord de collecter et de trier ses déchets.
Tatiana Thomas exerce à l’Institut Universitaire de Technologie (IUT) de Pontivy dans le Morbihan et également à l’Université de Bretagne-Sud à Lorient. Elle travaille sur une bactérie qui vit au fond de la mer sur des coques de mollusques au large de Brest (29). La bactérie avait été identifiée en 2000 par Anne Elain qui est maître de conférences en microbiologie à l’IUT de Pontivy, et par Alexis Bazire du laboratoire de biotechnologies et de chimie marine de l’Université de Bretagne Sud à Lorient. La bactérie a été baptisée Halomonas.
Depuis 2015 cette bactérie est capable de produire naturellement des polyhydroxyalcanoates : des polyesters biodégradables.
Tatiana Thomas a étudié Halomonas sous toutes les coutures pendant trois années. Elle est intervenue d’abord sur son ADN, puis elle a analysé le génome de la souche par séquençage, assemblé le génome et effectué son annotation. Cela a permis d’identifier des gènes et leurs rôles dans le métabolisme bactérien : sa résistance au stress, sa production de métabolites et d’acides poly-hydroxylés. Halomonas peut se nourrir de co-produits issus de l’industrie : eaux de lavage des industries fruitières, des industries de production de papier, d’huile de palme, de cuisson. La bactérie peut aussi supporter des températures jusqu’à 40 °C. Elle permet d’économiser un système de refroidissement coûteux. Ses acides poly-hydroxylés sont idéalement biodégradables en compost. Avec le polyhydroxyalcanoate (PHA) de la bactérie Halomonas, on produit des emballages et des objets à usage unique (gobelet, paille, etc.) Il peut aussi être utilisé dans l’industrie cosmétique pour remplacer le silicone et les granulés utilisés pour les gommages. Il est totalement toléré par le corps humain car non pathogène.
Il existerait plus de 300 espèces de bactéries capables de produire du PHA.
