PFAS : une analyse révèle quelles formes s’accumulent le plus dans les produits de la mer

Une nouvelle analyse montre qu’un type particulier de substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) - des composés industriels conçus pour résister à la chaleur et aux taches - s’accumule plus systématiquement que d’autres dans les poissons, les coquillages, les oiseaux marins et les mammifères marins.

Cette différence change la lecture de la contamination des produits de la mer : l’enjeu ne se résume pas à la quantité totale de PFAS détectée, mais à la forme chimique qui persiste dans les tissus.

Déséquilibre constant des PFAS

Dans des poissons vendus sur le marché, des phoques de l’Arctique, des requins et des œufs d’oiseaux marins, le même signal est apparu là où les scientifiques traquent la contamination : à l’intérieur même des animaux.

En passant en revue des travaux publiés de 2000 à 2025, l’équipe de l’Université de Buffalo (UB) a observé que les formes linéaires revenaient plus souvent que les formes ramifiées, quels que soient les milieux et les espèces étudiés.

Ce déséquilibre ne relève pas d’un cas isolé : seules 53 études avaient, jusqu’ici, distingué différentes formes structurales de ces substances chez la faune aquatique, et la plupart se concentraient sur un seul PFAS très courant.

Ainsi, ce qui ressemble à un seul contaminant lors d’analyses de routine peut en réalité masquer une répartition bien plus inégale - et potentiellement plus lourde de conséquences.

Pourquoi les formes de PFAS diffèrent

Les installations industrielles les plus anciennes rejetaient les PFAS sous forme de mélanges de « formes », plutôt que comme des composés uniques bien séparés.

Ces formes - ou formes structurales - sont appelées isomères : il s’agit des mêmes atomes, mais arrangés selon des architectures différentes, et une variation minime peut suffire à modifier leur circulation dans l’eau et dans le sang.

Les versions plus « droites » se lient souvent plus fortement aux protéines, tandis que les versions ramifiées, plus compactes, peuvent être éliminées plus vite via les branchies, l’urine ou la bile.

Dès lors que ces comportements se séparent, une valeur totale unique ne raconte plus clairement l’exposition, l’origine de la pollution ni sa persistance.

Risque lié aux produits de la mer

Les produits de la mer constituent une voie d’exposition majeure, car les organismes aquatiques absorbent les PFAS non seulement depuis l’eau, mais aussi via leurs proies et les sédiments.

La consommation mondiale a atteint environ 20,7 kg (45,6 livres) par personne en 2022, soit plus du double du niveau de 1961.

Dans une campagne ciblée de 2022, des analyses de la FDA ont mis en évidence un ou plusieurs PFAS dans 74% de 81 échantillons de produits de la mer.

Ces chiffres n’indiquent pas ce que fait chaque isomère, mais ils expliquent pourquoi la chimie des PFAS doit faire partie des discussions sur l’alimentation.

Quels poissons en retiennent le plus

Des poissons commercialisés, du cabillaud au tilapia, montrent que l’habitat intervient, en particulier pour l’acide perfluorooctane sulfonique (PFOS), un PFAS « historique » autrefois largement utilisé.

Les espèces vivant près du fond présentaient des profils de PFOS ramifié plus diversifiés, tandis que les espèces d’eaux ouvertes affichaient moins de ces formes dans le muscle consommé.

Malgré cela, le PFOS linéaire dominait généralement, car il s’accroche davantage aux tissus et tend à quitter l’organisme plus lentement.

Cela aide à comprendre pourquoi un filet de poisson peut afficher un mélange d’isomères différent de celui de l’eau ou des sédiments qui l’entourent.

Quand les précurseurs brouillent les pistes

Une partie de l’explication se situe avant même l’apparition du PFOS, car d’anciens composés précurseurs peuvent se dégrader en PFOS à l’intérieur des organismes.

Cette biotransformation - une transformation chimique portée par les cellules et les microbes - peut enrichir temporairement les formes ramifiées, avant que les formes linéaires ne finissent par prendre le dessus dans les tissus.

Des résultats issus de poissons, d’eaux usées et d’œufs d’oiseaux suggèrent que la chimie à la source et le métabolisme peuvent faire évoluer le même polluant vers des ratios différents.

À cause de cette dynamique, une mesure unique peut ne pas révéler si la contamination provient directement d’un rejet ou d’une dégradation survenue plus tard.

Limites des totaux de PFAS

La plupart des programmes de surveillance rapportent encore le PFOS total et l’acide perfluorooctanoïque (PFOA) total - un autre PFAS très persistant souvent observé avec lui - au lieu de mesurer séparément les isomères.

Ce raccourci vient d’anciennes méthodes de laboratoire, qui regroupaient fréquemment plusieurs isomères en un seul pic et les considéraient comme équivalents.

De nouvelles données indiquent que le PFOS ramifié peut générer des signaux instrumentaux plus forts que le PFOS linéaire : les totaux risquent donc de dissimuler des proportions déformées.

Si la mesure de départ est biaisée, les estimations de risque pour la faune, les produits de la mer et la hiérarchisation des dépollutions peuvent l’être aussi.

Progrès dans la détection

Les chimistes recourent désormais à la spectrométrie de mobilité ionique, une étape supplémentaire de tri en phase gazeuse, afin de séparer des isomères qui se superposaient auparavant.

Associée à une séparation en phase liquide effectuée en amont, cette approche classe les molécules chargées selon leur forme avant la mesure, ce qui évite que des structures proches apparaissent comme une seule.

Cette étape additionnelle a déjà permis d’identifier des isomères du PFOA chez des poissons et de repérer des formes que des analyses classiques ne détectaient pas.

Une meilleure séparation devrait aussi élargir les investigations au-delà du PFOS et du PFOA, sur lesquels la majorité des études restent centrées.

Facteurs de risque liés aux PFAS

Pour les consommateurs et les communautés de pêche, le problème n’est pas seulement la présence de PFAS, mais la forme qui domine.

Un total plus faible peut malgré tout cacher un risque si les composés restants sont ceux qui persistent le plus longtemps.

Les personnes qui consomment fréquemment des espèces vivant près du fond, ou qui dépendent de prises locales, peuvent être confrontées à une exposition différente de ce que laissent entendre les étiquetages.

C’est pourquoi la revue insiste sur la structure - et pas uniquement la concentration - comme élément manquant dans l’évaluation de la sécurité des produits de la mer.

Limites de la réglementation

Aux États-Unis comme en Europe, la réglementation additionne encore le plus souvent les isomères, alors que les éléments remettant en cause cette pratique s’accumulent.

D’autres travaux relayés par l’UB indiquaient que plus de la moitié du PFOS était ramifiée dans les eaux usées, alors que près de 90% était linéaire dans des œufs d’oiseaux.

« Les isomères de PFAS peuvent s’accumuler dans les organismes à des vitesses différentes et ne devraient pas être traités comme s’ils étaient tous identiques », a déclaré Aga.

Si les agences continuent à regrouper ces formes, les avis de consommation de poisson et l’identification des sources de pollution risquent de rester limités.

Et maintenant ?

Distinguer les PFAS selon leurs formes réelles transforme la contamination des produits de la mer : on passe d’un chiffre global approximatif à une cartographie plus précise de l’origine, de la rétention et du risque.

Cette cartographie pourrait mener à des recommandations de consommation plus pertinentes, à une traçabilité des sources plus fine et à une conception chimique plus sûre - à condition que les méthodes d’analyse continuent de progresser.