L'agriculture moderne s'appuie sur une multitude de techniques visant à optimiser les rendements et à améliorer la qualité des cultures. Au cœur de ces pratiques, le paillage plastique, ou "mulching", occupe une place prépondérante. Traditionnellement dominé par les films en polyéthylène (PE), ce secteur est aujourd'hui le théâtre d'une évolution majeure avec l'émergence et la normalisation des films biodégradables. Cette mutation répond à une préoccupation croissante concernant l'impact environnemental des plastiques conventionnels et à la recherche de solutions plus respectueuses de l'environnement.
Les Limites des Paillis Plastiques Traditionnels : Un Défi Environnemental et Économique
Les films de paillage en polyéthylène (PE) ont longtemps été privilégiés en maraîchage en raison de leurs avantages indéniables. Ils sont particulièrement efficaces pour contrôler les mauvaises herbes, réduisant ainsi la concurrence pour les nutriments et l'eau. De plus, ils limitent l'évaporation de l'eau du sol, contribuant à une meilleure gestion de l'humidité et à une réduction des besoins en irrigation. Dans de nombreux cas, leur utilisation permet d'augmenter la précocité et le rendement des cultures, un atout majeur pour les solanacées et les cucurbitacées qui nécessitent une chaleur constante pour leur développement optimal. Un système d'irrigation goutte à goutte sous ces paillis est souvent nécessaire pour garantir une humidité uniforme, aidant ainsi à résoudre des problèmes occasionnels de carence en calcium. Certains producteurs, dans une démarche d'optimisation des ressources, utilisent le même paillis en polyéthylène pendant deux années consécutives, le perforant à nouveau pour le semis de cultures primeurs, ce qui leur permet de travailler les sols plus tôt que la période de travail mécanique habituelle.
Cependant, ces bénéfices sont contrebalancés par des inconvénients majeurs, principalement liés à leur impact environnemental et aux difficultés de gestion en fin de cycle. La principale difficulté réside dans leur recyclage. Les films de paillage en polyéthylène sont difficilement recyclables, principalement en raison de leur taux de souillure élevé, qui peut atteindre jusqu'à trois à cinq fois le poids initial du film en résidus végétaux et terre. Cette contamination rend les processus de recyclage complexes et coûteux, nécessitant des étapes de nettoyage intensives et un tri minutieux. De surcroît, leur production requiert une dépense d'énergie significative, contribuant à l'empreinte carbone de l'agriculture. Enfin, leur retrait du sol en fin de culture représente un travail laborieux et coûteux en temps et en main-d'œuvre, ajoutant une charge financière et opérationnelle aux agriculteurs. Ces aspects soulignent la nécessité de rechercher des alternatives plus durables.
L'Émergence des Films Biodégradables : Une Alternative Prometteuse et Normalisée
Face aux limites des paillis plastiques conventionnels, les films biodégradables ont été développés dès les années 90 comme une alternative plus respectueuse de l'environnement. Ces films sont spécifiquement conçus pour se dégrader entièrement dans le sol, leurs composants organiques étant assimilés par les microorganismes du sol, qui les utilisent comme source d'énergie, produisant biomasse, eau et dioxyde de carbone. Cette biodégradation complète élimine la nécessité de les retirer du sol en fin de culture, offrant ainsi une économie de temps considérable et réduisant les coûts liés à leur élimination et à la gestion des déchets.
Le paillage biodégradable
Le développement de ces films a conduit à l'établissement de normes spécifiques pour garantir leur performance et leur innocuité environnementale. La norme européenne EN 17033, diffusée en janvier 2018, spécifie les exigences auxquelles doivent se conformer les films de paillage biodégradables destinés à une utilisation en agriculture et en horticulture. Cette norme s'applique uniquement aux films conformes aux critères de biodégradabilité dans le sol à température ambiante. Elle exige qu'au moins 90 % du matériau soit biodégradé en 24 mois, sans nuire à la vie du sol. De plus, elle définit des méthodes d'essai rigoureuses pour évaluer la biodégradabilité et l'écotoxicité des films, ainsi que leurs propriétés mécaniques et optiques, afin de garantir de bonnes performances sur le terrain. Des indications sont également fournies pour l'identification et le marquage des films, assurant une traçabilité et une transparence accrues. L'introduction de cette norme représente une avancée significative vers la clarification des critères de biodégradabilité dans le sol et la promotion d'une économie circulaire dans le secteur agricole.
Caractéristiques et Performance des Films Biodégradables : Un Équilibre Délicat
Les films de paillage biodégradables, souvent fabriqués à partir de matières renouvelables d'origine végétale, comme l'amidon de maïs (environ 90 %), offrent des propriétés techniques comparables à celles des paillis classiques. Ils sont disponibles dans différentes largeurs, par exemple 1,00 m ou 1,40 m en stock, et peuvent être macro-perforés avec une micro-perforation totale ou partielle selon les besoins spécifiques de chaque culture.
La biodégradabilité de ces films est un processus complexe influencé par de nombreux facteurs environnementaux et agronomiques. Parmi ces facteurs, le climat, la préparation du sol, le taux d'humidité, la température ambiante et l'activité microbienne du sol jouent un rôle crucial. La vitesse de décomposition dépend également de l'épaisseur du film, qui varie généralement de 12 µm (0,5 mil) à 20 µm (0,8 mil). Une épaisseur de 12 µm est recommandée pour les cultures à cycle court (comme la laitue) ou celles qui recouvrent bien le paillis (courgettes, concombres), car leur durée de vie au champ est moindre. En revanche, une épaisseur de 20 µm est préférable pour les cultures qui ne le recouvrent que partiellement (tomates, piments), car elles nécessitent une plus longue tenue du film. Les cinétiques de dégradation des films biodégradables sont des phénomènes complexes qui dépendent de nombreux facteurs parmi lesquels le rayonnement UV, la température, le taux d’humidité, les contraintes mécaniques que peut subir le film, la quantité d’oxygène dans le sol, etc. Les durées de vie, sur et dans le sol, fournies par le fabricant/fournisseur sont données à titre indicatif. L’espèce cultivée et la conduite de la culture, dont la densité de plantation, ont une influence significative sur la vitesse de dégradation du film en surface. Un contact régulier de l’eau avec les paillages accélère leur décomposition. Il semblerait que plus l’épaisseur du film est importante, meilleure en sera la tenue au champ. Sous abri, en culture longue de tomates par exemple, les films ne sont pas soumis à de très fortes contraintes. Ainsi, les essais menés à Auray depuis quelques années visent à réduire l’épaisseur des films pour cet usage. « De 17 µm, nous sommes aujourd’hui passés à 12 µm et souhaiterions descendre en dessous des 10 µm. En effet, la réduction de l’épaisseur est un levier efficace sur la réduction du prix de la bobine.
Des études ont démontré la rapidité de dégradation de certains films biodégradables. Par exemple, dans des essais à court terme sur 24 mois, avec un seul apport sur une parcelle vierge de paillage, la masse de particules a été divisée par 21 pour le film Bionov® et par 6 pour le film Eurobio® en six mois d'enfouissement. La réduction en nombre et en taille des particules a été observée sur les deux années de suivi, attestant d'une biodégradation effective.
Cependant, la fragilité de ces films à la pose est une préoccupation majeure pour les agriculteurs. Il est conseillé de les manipuler avec délicatesse pour éviter les déchirures, ce qui peut rendre une pose manuelle ardue et chronophage, particulièrement sur de grandes surfaces. L'utilisation d'une dérouleuse est donc fortement recommandée, même pour de petites surfaces, afin de faciliter l'opération et d'assurer une pose uniforme. Le sol doit être bien préparé, meuble et sans débris, afin de minimiser les risques de perforation. De plus, le paillis doit être bien tendu et enterré sur les bords pour éviter qu'il ne soit arraché par le vent, ce qui compromettrait son efficacité. Certains paillages sont également proposés avec des durées de vie de l’ordre de deux à trois ans, pour les rendre utilisables sur des cultures pérennes.
Impacts sur la Vie du Sol et les Cultures : Une Évaluation Approfondie
Les recherches menées, notamment dans le cadre du projet BIOMALEG, visent à évaluer les impacts potentiels des films de paillage biodégradables sur la vie du sol et les cultures. Les observations préliminaires sur des essais à court terme n'ont montré aucune modification significative sur les populations de vers de terre, de nématodes, ni sur la germination de plantes comme les radis et l'orge. Ces résultats sont encourageants, suggérant que l'utilisation de ces films n'altère pas négativement les macro et microfaunes essentielles à la fertilité du sol. Des communautés microbiennes spécifiques, responsables de la biodégradation, ont été identifiées dans le sol directement adjacent aux paillages biodégradables, démontrant l'activité biologique essentielle à leur décomposition.
Néanmoins, la question de l'accumulation potentielle de particules de paillage dans le sol subsiste, surtout si des films biodégradables sont utilisés sur la même parcelle plusieurs années de suite. Pour aborder cette préoccupation légitime, le projet BIOMALEG inclut un dispositif à long terme, avec 4 à 11 poses de paillages biodégradables sur une vingtaine d'années, afin d'étudier l'évolution et l'accumulation de ces particules dans le sol sur une période prolongée.
Une préoccupation spécifique concerne la possible migration de particules plastiques dans l'alimentation humaine. Dans le cadre du projet BIOMALEG, des particules de plastique biodégradable ont été retrouvées incrustées dans la peau de potimarrons dans les modalités paillées, avec une quantité allant de 1,7 à 2,8 mg/kg. Cette découverte souligne l'importance d'une recherche continue et approfondie. Cette étude sera poursuivie dans le cadre du projet PLASTIMPACT (2025-2027), qui se concentrera sur la dégradation finale des 4 à 9 % restants des paillages après 24 mois, afin de mieux comprendre le destin ultime de ces matériaux dans l'environnement et leur potentiel impact sur la chaîne alimentaire.
Les Films Oxodégradables : Une Voie à Éviter et une Leçon Apprise
Par le passé, un autre type de paillage, les films oxodégradables, a été utilisé dans l'agriculture. Ces films, à première vue, semblaient prometteurs car ils se fragmentent en microparticules sous l'effet des UV, rendant la pollution moins visible et donnant l'impression d'une "disparition" du plastique. Cependant, la dégradation complète de ce matériau en composants inoffensifs n'a jamais été démontrée scientifiquement.
Les études menées dans le cadre du dispositif à long terme du projet BIOMALEG ont apporté des preuves irréfutables que les paillages oxodégradables, désormais interdits dans de nombreuses régions, ont contaminé durablement les sols. Loin de se décomposer entièrement, ils se sont simplement transformés en une multitude de microplastiques, qui persistent dans l'environnement pendant des décennies, voire des siècles, avec des conséquences écologiques potentiellement graves. Cette expérience malheureuse souligne l'importance cruciale de choisir des matériaux réellement biodégradables et conformes aux normes en vigueur, qui garantissent une décomposition complète et inoffensive pour les écosystèmes. Elle met en lumière la nécessité d'une vigilance scientifique rigoureuse et d'une réglementation stricte pour éviter l'introduction de "fausses solutions" environnementales.
Paillage Biodégradable et Agriculture Biologique : Une Compatibilité Essentielle
Les films de paillage biodégradables, notamment ceux fabriqués à partir d'amidon de maïs, sont autorisés en production biologique, à condition impérative qu'ils ne soient pas issus de maïs OGM. Cette exigence est fondamentale pour maintenir l'intégrité et les principes de l'agriculture biologique. Ces films sont souvent labellisés "OK Compost", certifiant leur conformité aux normes EN 13432 et NFU 52001, qui attestent de leur aptitude à la biodégradation en compostage industriel et, dans certains cas, en compostage domestique ou directement dans le sol.
Un des films biodégradables noirs en PLA (acide polylactique) est particulièrement mis en avant, car il est présenté comme offrant tous les avantages d'un paillage traditionnel sans laisser de trace sur l'environnement. Il est idéal pour les cultures maraîchères saisonnières et, étant non perforé, il est inutile de le retirer à la fin des cultures ; il suffit de l'enfouir dans le sol pour l'enrichir, ce qui simplifie grandement la gestion de fin de cycle. Concernant leur composition, seul le Géochanvre est uniquement composé de matériaux naturels, les fibres étant liées par de l’eau sous pression. Les paillages PLA (à base d’acide polylactique) et Mater-bi (à base d’amidon) présentés, ainsi que le papier (en raison de son traitement hydrophobe), contiennent en effet des liants ou des résines d’origine fossile. On distingue deux types de paillages biodégradables sur base PLA pour acide polylactique. Pour les deux premiers types de paillages, le PLA et/ou l’amidon sont mélangés à du PBAT (polybutyrate adipate terephtalate). Le PLA avec PBAT fabriqué par BASF est de l’Ecovio. Attention à ne pas confondre biodégradable et biosourcé (d’origine renouvelable). Un produit biodégradable n’est pas forcément biosourcé (le PBAT par exemple n’est pas d’origine renouvelable) et a contrario un produit peut être biosourcé mais non biodégradable !
Considérations sur le Choix et l'Utilisation : Adapter le Paillage aux Besoins
Le choix d'un film de paillage biodégradable doit tenir compte de plusieurs facteurs cruciaux pour garantir son efficacité et sa pertinence. Le type de culture, la durée du cycle cultural, les conditions climatiques locales et le type de sol sont des paramètres déterminants. La résistance au déchirement du film lors de la pose et tout au long de la culture, ainsi que sa vitesse de décomposition, sont des propriétés essentielles à évaluer. Par exemple, certains producteurs ont constaté que les paillis biodégradables se dégradent trop rapidement pour les cultures qui restent longtemps au champ, comme les solanacées (tomates, aubergines), nécessitant une durée de vie plus longue. De même, pour les melons qui entrent en contact avec le sol avant la récolte, une décomposition prématurée du paillage peut poser problème en favorisant l'attaque par des ravageurs du sol, compromettant ainsi la qualité et le rendement.
Il est également important de noter que la biodégradabilité peut varier selon les produits et les conditions réelles. Bien que les films soient certifiés "100 % biodégradables" selon les normes, la composition exacte des 10 % restants (qui peuvent mettre plus de temps à se dégrader ou nécessiter des conditions spécifiques) peut ne pas être communiquée par tous les fabricants. Cette transparence est essentielle pour une évaluation complète de l'impact environnemental. Selon la nouvelle norme européenne d’application française, la EN NF 17033, la disparition de 90 % de film dans le sol doit être effective au bout de deux ans et non un an comme dans la précédente. Elle porte également sur le produit fini, composants + liants + encre, et non sur la matière première comme c’était le cas auparavant. Le plafonnement des quantités de paillage présentes dans le sol ainsi que l’assimilation du carbone dont il est composé donnent l’assurance de sa complète biodégradation, mais également de sa bio-assimilation par la faune et la flore.
L'utilisation de paillis biodégradables peut également soulever des questions logistiques, notamment concernant l'estimation des frais de port et le choix du transporteur, qui se font lors du processus de commande. Sur le plan pratique, les films biodégradables peuvent être posés avec le même matériel que celui utilisé habituellement pour les films polyéthylène, avec toutefois une tension un peu moindre. Les prix s’échelonnent de 0,12 à 0,18 €/m² pour les paillages à base de PLA, et de 0,7 à 1,30 €/m² pour le Géochanvre selon les quantités commandées.
L'Avenir du Paillage Biodégradable : Vers une Agriculture Zéro Plastique
L'évolution des normes et des technologies ouvre la voie à des solutions de paillage toujours plus performantes et respectueuses de l'environnement. Le projet PLASTIMPACT, qui fait suite aux recherches menées dans le cadre de BIOMALEG, témoigne de cet engagement continu à comprendre et à optimiser la dégradation finale des matériaux biodégradables. L'objectif est de garantir une transition complète vers des pratiques agricoles durables, minimisant l'impact sur les sols et les écosystèmes.
L'innovation dans le domaine des paillis biodégradables, qu'ils soient à base d'amidon de maïs, de PLA ou d'autres polymères biodégradables, est essentielle pour répondre aux défis environnementaux actuels. La recherche de matériaux aux propriétés mécaniques améliorées, à la dégradation contrôlée et à l'impact écologique nul reste un objectif prioritaire pour les agriculteurs et les chercheurs. Les films biodégradables intéressent de plus en plus quand la gestion des plastiques usagés très souillés devient trop onéreuse. Apparus sur les marchés dans les années 1990, ils représentent maintenant une alternative crédible, notamment pour les paillages plastiques de culture à cycle de production de trois à neuf mois. Aujourd’hui, on estime que les biodégradables constituent 1 % du marché européen de films de paillage. Mais cette part est largement plus importante auprès des producteurs en agriculture biologique. Aussi, un atelier leur était totalement dédié lors de la dernière édition de Tech & Bio en septembre dernier avec notamment la présentation de quatre paillages biodégradables, deux à base d’acide polylactique (PLA), un en papier et un en chanvre + lin. « La praticité due au fait qu’on peut les laisser se décomposer dans le sol après la culture, est le point commun à ces matériaux. En revanche leurs autres caractéristiques sont très différentes : facilité de pose, longévité, composition, prix… », précisait Dominique Berry, Chambre d’agriculture du Rhône. Selon Maët Le Lan, responsable de la Station expérimentale en maraîchage de Bretagne sud qui teste de nombreux films biodégradables dans différents types de cultures légumières (abri et plein champ), la dégradation du paillage papier, présenté sur l’atelier, est cependant plus rapide, avec des bords qui commencent à se décomposer dès deux à trois semaines, ce qui réserve potentiellement ce produit - pas encore sur le marché - aux cultures courtes et rapidement couvrantes », mentionne Dominique Berry.
Les paillis plastiques biodégradables, encadrés par des normes rigoureuses comme l'EN 17033, représentent une alternative de plus en plus viable aux films conventionnels. Leur adoption progressive témoigne d'une prise de conscience collective de l'importance de réduire l'empreinte écologique de l'agriculture, tout en maintenant, voire en améliorant, la productivité des cultures. Dans le sud-est de la France, le programme Icap, qui vise à l’inventaire et la caractérisation des paillages biodégradables en culture légumière, a été initié par l’Aprel, les Chambres d’agriculture des Bouches-du-Rhône et du Vaucluse et le Grab en relation avec le CPA et Adivalor. « Des démonstrations seront réalisées avec différents films de paillage sur cultures palissées sous abri, melon et salade sous abri et en plein champ, à partir de 2020, afin d’évaluer les performances de ces films, et d’apporter des éléments de choix aux producteurs », précise Catherine Taussig, Aprel. Un pré-projet sur les films biodégradables utilisables en culture de melon est également conduit par le CPA.
La Complexité des Plastiques : Au-delà du Paillage
L’usage des plastiques a contribué à façonner la chaîne de valeur alimentaire contemporaine. Aujourd’hui, l’essentiel des usages des plastiques au sein des systèmes agricole et alimentaire se concentre sur les emballages alimentaires. Ainsi en France en 2023, 20 % des plastiques consommés seraient destinés aux secteurs agricole et alimentaire, dont 91 % servent à l’emballage des aliments et de boissons et 9 % à l'agriculture. Parmi les plastiques agricoles, 73 % sont utilisés dans les systèmes d'élevage.
Les plastiques sont utilisés pour protéger, préserver, transporter et promouvoir par le design et l’étiquetage les produits alimentaires. Ils visent à répondre à la fois aux contraintes réglementaires et aux besoins des acteurs économiques de la chaîne d’approvisionnement (légèreté, robustesse, faible coût, etc.). Dans les systèmes agricoles, la majorité des plastiques sont utilisés en élevage pour la conservation des fourrages, l’autre part concernant les cultures horticoles (paillages, tunnels de serre…). Ce sont les stratégies d’entreprises qui jouent un rôle-clé dans l’augmentation de l’utilisation des plastiques plutôt qu’une demande des consommateurs. Portés par les efforts de marketing de l'industrie pétrochimique et par le contexte favorable de développement démographique et d’urbanisation dès les lendemains de la première guerre mondiale, les plastiques ont été largement adoptés dans le système alimentaire après la seconde guerre mondiale. Ils ont participé à construire les systèmes de distribution et de vente du XXe siècle, favorisant les circuits longs et les cultures sous serre. Leur utilisation, symbole de modernité, a transformé les modes de consommation, voire la nature même de certains aliments et ont ainsi modelé une culture du jetable.
Pourquoi la composition et la variété des plastiques sont-elles si complexes ?
Dans les domaines agricole et alimentaire, ce sont les propriétés mécaniques, radiométriques (capacité des plastiques à transmettre, réfléchir ou absorber le rayonnement solaire) et barrières aux gaz et aux liquides qui sont principalement étudiées. La volonté de combiner des propriétés, parfois incompatibles, aboutit à complexifier encore les formules avec l’ajout de différents additifs ou la production de multi-matériaux (matériaux multi-couches, alliages ou composites). C’est par exemple le cas des films agricoles qui ont été complexifiés pour résister aux contraintes environnementales dans la durée. Pourtant, les travaux montrent qu’il manque des essais sur le terrain, plutôt qu’en laboratoire, pour évaluer l’efficacité réelle des plastiques en conditions représentatives et ainsi mieux répondre aux besoins.
Les plastiques biosourcés sont produits, en partie ou en totalité, à partir de biomasse (par exemple, l’acide polylactique - PLA - est obtenu à partir de maïs). Malgré le nombre croissant d'études scientifiques et de recherche et développement dans ce domaine, les plastiques biosourcés ne correspondent qu’à 1,5 % de la production française et européenne de plastiques en 2023. Leur formulation est tout aussi complexe et mobilise souvent l’ajout d’additifs ou de polymères pétrosourcés pour atteindre des propriétés similaires à d’autres plastiques pétrosourcés.
En plus des additifs ajoutés intentionnellement, les plastiques contiennent des substances résiduelles liées à leur fabrication ainsi que des contaminants, qui s’accumulent au contact de l’environnement durant leur cycle de vie, appelés NIAS (non-intentionally added substances, substances ajoutées de manière non intentionnelle). Ainsi, du fait également du secret industriel, la composition finale des plastiques reste souvent inconnue des utilisateurs.
Les modes de gestion et de recyclage des déchets plastiques
Si la majorité des plastiques sont recyclables, peu le sont dans les faits. À l’échelle mondiale, 64 % sont mis en décharge. À l’échelle européenne, 42 % des plastiques sont incinérés (33 % à l’échelle française) et 35 % sont envoyés au recyclage comme en France. Bien qu’ils influencent directement l’efficacité du recyclage, les modes de collecte et de tri des plastiques restent peu étudiés.
Le principal procédé de recyclage mis en œuvre à l’échelle industrielle est dit mécanique, procédé dans lequel la chaîne du polymère n’est pas modifiée. Mais il est contraint par la dégradation des matériaux, leur contamination et sa rentabilité limitée. Seul le recyclage des bouteilles d’eau en PET est destiné à produire le même objet sous une réglementation stricte. Le reste des plastiques alimentaires est recyclé pour fabriquer des produits différents car ils ne correspondent plus aux normes fixées par les réglementations des produits au contact de l’alimentation. En effet, le recyclage nécessite l’ajout d’additifs voire de nouveaux plastiques pour maintenir des propriétés fonctionnelles et est susceptible de véhiculer des contaminants. La complexité des plastiques rend le recyclage difficile et aucune technologie actuelle ne permet leur réutilisation complète.
Certains plastiques sont indiqués comme biodégradables, mais ils ne se décomposent que dans des conditions très spécifiques, voire uniquement en milieu industriel contrôlé. La majorité des plastiques pétrosourcés ne sont pas biodégradables, tout comme certains plastiques biosourcés. De plus, la présence de polymères pétrosourcés et d’additifs au sein d’un plastique « biosourcé » complique leur traitement. Les plastiques biodégradables restent faiblement biodégradés en conditions réelles (sols, compost domestique) et nécessitent un meilleur étiquetage pour adapter leur traitement selon leurs capacités réelles de biodégradation.
Les Sols Plus Contaminés que les Océans ? L'Urgence des Microplastiques
Les plastiques utilisés dans l'agriculture et pour l'alimentation sont une source directe de contamination des écosystèmes. Tout au long de leur cycle de vie, leurs composants migrent dans l’environnement et ils se dégradent sous forme de particules : macro- (plus de 5 mm), micro- (de 1 µm à 5 mm) et nanoplastiques (moins de 1 µm).
Tous les types de sols, même désertiques, sont contaminés par des microplastiques à des taux allant de 100 à 10 000 particules de microplastiques par kg de sol dans le 1er mètre de profondeur. Les sols agricoles en particulier sont touchés. La contamination totale des sols par les microplastiques est vraisemblablement supérieure à la totalité de celle des océans. Les sources incluent les dispositifs plastiques agricoles comme le paillage, l’épandage de compost et de lisier, l’irrigation et les dépôts atmosphériques sans pouvoir quantifier, en l’état actuel des connaissances, la part exacte de chacune de ces contributions.
Les microplastiques servent d’habitat pour certains microorganismes qui réduisent la biodiversité microbienne du sol. Ils contaminent la flore et la faune directement via l’environnement ou par transfert le long de la chaîne alimentaire, contaminant d’abord les organismes du sol et les plantes.
Les effets de la contamination par les microplastiques sur la santé humaine et les écosystèmes
Chez les animaux et les humains, les microplastiques sont retrouvés dans la plupart des organes, comme les poumons, le système digestif, le placenta chez l’humain, et les fluides dont le lait maternel. Encore peu étudiés, les nanoplastiques peuvent pénétrer dans les cellules. Au niveau moléculaire, ils induisent un stress oxydatif et altèrent le métabolisme énergétique des cellules. Ces effets, rencontrés chez des organismes très éloignés, révèlent un danger des microplastiques pour l’ensemble des organismes des écosystèmes. Selon les études précliniques, les micro- et nanoplastiques induisent des pathologies du système reproducteur, des inflammations (côlon) et des fibroses (foie, rein, poumon, cœur). Ces dernières ont également permis d’établir des seuils de toxicité dès 20 µg/kg de masse corporelle et par jour pour plusieurs pathologies et organes cibles, et des effets neurologiques dès 6,5 ng/kg de masse corporelle et par jour. Ils impactent également la qualité de la production des animaux d’élevage (croissance, production de lait). De plus, en favorisant l’adsorption de nombreuses substances, les microplastiques agissent comme un « cheval de Troie » et véhiculent des contaminants toxiques comme des métaux ou des polluants chimiques.
En ce qui concerne les effets des substances contenues dans les plastiques sur la santé humaine, un grand nombre de constituants migrent depuis les plastiques en contact avec les aliments vers ces derniers. Parmi les plus de 10 000 substances potentiellement présentes dans les plastiques alimentaires, 2 familles ont concentré les efforts de recherche : les phtalates et le bisphénol A (BPA) qui sont réglementés au niveau européen. Ils sont reconnus comme perturbateurs endocriniens, et de nombreuses études démontrent leurs toxicités, même à faible dose, chez tous les organismes, en particulier sur les fonctions reproductives. Le BPA contribue au développement de maladies cardiovasculaires, du diabète de type 2 ou de l’obésité. Des maladies dont le coût a été estimé à plusieurs milliards de dollars en Europe. L’EFSA a signalé que l’exposition au BPA dépasse les seuils réglementaires pour la majorité de la population européenne.
Le paillage biodégradable
Quel système durable pour l’usage des plastiques dans l’agriculture et l’alimentation ?
Le système des plastiques dans l’agriculture et l’alimentation ne peut être isolé du système global des plastiques, rendant complexes leur régulation et leur évaluation en matière de durabilité. Il n’existe pas de réglementation spécifique aux plastiques qui dépendent de 3 cadres juridiques européens : les matériaux au contact des aliments, les produits chimiques et la gestion des déchets. À cela s’ajoutent des variations du champ d’application des plastiques d’un régime juridique à un autre. L'analyse du cycle de vie est le principal outil utilisé pour évaluer la durabilité des plastiques. Mais ces méthodes sont incomplètes et ne s’intéressent généralement pas à tous les impacts environnementaux, hormis les émissions de gaz à effet de serre ou la diminution des ressources non renouvelables.
La nécessité d’une réduction de la production de plastiques est un constat partagé par la communauté scientifique. Les stratégies de gestion des plastiques ont jusqu’à présent priorisé le recyclage, une action curative plus que préventive qui nécessite, en l’état actuel des connaissances, d’introduire des plastiques vierges dans le processus. La priorité donnée au recyclage peut détourner, par exemple, des stratégies de réemploi et renforcer l’idée que consommer du plastique reste acceptable, freinant des changements culturels profonds, notamment dans les manières de s’alimenter. L’augmentation de déchets plastiques, même mieux collectés ou triés, s’accompagne d’une augmentation de déchets mal gérés. Les alternatives aux plastiques étudiées, bien que biosourcées, demeurent des plastiques et la complexité de leur recette de fabrication et de leur traitement reste identique.
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