Particules d’usure des pneus : des produits chimiques qui s’infiltrent dans les sols et les cultures

Les routes ne servent pas uniquement à faire circuler des voitures. Le long de leurs accotements, et dans la terre des champs voisins, se dépose une poussière fine que la plupart d’entre nous ne remarquons jamais.

Cette poussière provient de pneus usés. À chaque kilomètre parcouru, la conduite arrache de minuscules fragments aux pneumatiques, et ces débris finissent par se disperser dans les fossés, les parcelles agricoles et les terres cultivées.

Selon de nouveaux travaux, ces fragments ne sont pas qu’un déchet supplémentaire. Ils pourraient agir comme des « capsules » à libération lente, relâchant des substances chimiques dans le sol et, potentiellement, jusqu’aux cultures que nous consommons.

Les pneus rejettent bien plus que du caoutchouc

Chaque année, environ 1,5 milliard de pneus sont fabriqués dans le monde. En roulant, en freinant et en virant, ils perdent des particules qui s’accumulent partout où la circulation est dense.

Les chercheurs les désignent sous le nom de particules d’usure des pneus. Elles figurent déjà parmi les plus grandes sources de pollution par les microplastiques à l’échelle mondiale.

Et le caoutchouc n’est qu’une partie du problème. Lors de la fabrication, les pneus reçoivent divers additifs, et ces composés peuvent continuer à migrer hors du matériau longtemps après le dépôt des particules dans l’environnement.

Une zone d’ombre dans nos connaissances

Des études antérieures avaient déjà mis en évidence des composés issus des pneus à l’intérieur de légumes. Mais, dans la plupart de ces essais, les plantes étaient exposées directement aux substances chimiques via l’eau, ou bien le sol était enrichi artificiellement.

Ce qui manquait, c’était une démonstration claire que les particules elles-mêmes puissent alimenter progressivement un champ en contaminants, sur la durée. C’était l’élément absent.

Cette nouvelle étude a été menée par le doctorant Chao Gao et le professeur Benny Chefetz, à l’Université hébraïque de Jérusalem, en collaboration avec des partenaires de l’Université de Vienne.

Faire pousser des cultures dans un sol contaminé

Pour leurs expériences, les scientifiques ont incorporé de véritables particules de pneus à un sol agricole à des concentrations observées près des routes, entre 0,1 et 1 % en masse. Ils y ont ensuite cultivé deux espèces courantes : la luzerne et la laitue.

Pendant plusieurs mois, l’équipe a suivi six substances connues pour provenir des pneus. Les chercheurs ont quantifié le passage de chacune d’elles : des particules vers le sol, puis du sol vers les tissus végétaux.

Les substances chimiques s’échappent en deux temps

La libération ne s’est pas produite d’un seul coup. Certains composés ont été relargués rapidement depuis la surface des particules, tandis que d’autres n’ont quitté le caoutchouc que lentement, en migrant depuis l’intérieur.

C’est précisément ce deuxième flux, plus lent, qui compte le plus. Il implique qu’un fragment de pneu peut continuer à « alimenter » le sol en contaminants bien après son dépôt.

« Our research shows that tire wear particles are not simply passive microplastics accumulating in the environment, » a déclaré le Dr Evyatar Ben Mordechay, auteur correspondant de l’étude.

« They behave as short- and long-term reservoirs of chemicals, gradually releasing contaminants into soil where they become available for plant uptake. »

Un composé se démarque nettement

Parmi les six substances, l’une a particulièrement retenu l’attention : la 1,3-diphénylguanidine, ou DPG. Elle a continué à s’échapper des particules, a persisté dans le sol et s’est accumulée dans les deux cultures.

Dans la laitue, le DPG a atteint des concentrations nettement supérieures à celles de toutes les autres substances testées. Cela suggère une voie d’exposition alimentaire que les chercheurs pourraient avoir sous-estimée.

Ce comportement a une explication. Au pH du sol, le DPG porte une charge positive, ce qui favorise son adsorption sur les particules du sol et le maintient à portée des racines.

Un sous-produit toxique apparaît

Une autre substance a suscité des inquiétudes d’un autre ordre. Il s’agit de la 6PPD-quinone, un composé très toxique déjà connu pour être impliqué dans la mortalité de saumons lors d’épisodes de ruissellements pollués.

Les chercheurs l’ont détectée à la fois dans le sol et dans les plantes. Sa présence, même temporaire, dans une culture alimentaire est le type de résultat qui justifie des investigations plus poussées.

Par ailleurs, les plantes n’ont pas laissé ces composés intacts. Dans les tissus végétaux, l’équipe a identifié des produits de transformation, c’est-à-dire des fragments issus de la dégradation des substances initiales.

Cela indique que les plantes peuvent métaboliser une partie de ce qu’elles absorbent. Mais cela rend aussi l’évaluation plus complexe, puisqu’une substance peut changer de forme au cours de son passage dans le système alimentaire.

Pourquoi la source de contamination compte

L’étude a également réservé une surprise. Lorsque les particules de pneus étaient la source, la plupart des substances atteignaient des concentrations plus faibles dans la laitue que lorsque ces mêmes substances étaient apportées via l’eau d’irrigation.

Le DPG a constitué l’exception la plus nette. Lorsqu’il provenait des particules d’usure des pneus, son niveau augmentait davantage que prévu, ce qui correspond à sa forte tendance à persister dans le sol.

« This study changes the way we think about tire wear pollution, » a indiqué le professeur Chefetz, auteur principal de l’étude.

« Tire particles are often discussed primarily as a microplastic issue. Our findings show that they should also be viewed as long-term carriers of chemical contaminants capable of moving through soils and into crops. »

Ce qu’il reste à comprendre

Les auteurs soulignent eux-mêmes plusieurs limites. Ils n’ont pas suivi les produits de dégradation dans le sol ni dans les racines ; ils ne peuvent donc pas toujours déterminer à quel endroit une transformation chimique s’est produite.

Ils ont aussi travaillé avec le caoutchouc d’un seul type de pneu. Or, d’autres pneus intègrent d’autres formulations, et le profil des substances libérées pourrait varier selon la source.

Malgré cela, le message principal est sans équivoque : les particules d’usure des pneus ne sont pas des miettes inertes dans la terre, et la circulation à proximité des exploitations agricoles pourrait marquer les récoltes plus qu’on ne l’imaginait.