Comment les loisirs humains modifient la chimie des rivières

Les activités humaines comme la plongée en tubing et la natation ont un impact significatif sur la chimie des rivières, selon les résultats préliminaires de chercheurs de l’Université Johns Hopkins et de la Colorado School of Mines présentés lors de la réunion d’automne de l’American Chemical Society (ACS) tenue à San Francisco, en Californie, et virtuellement.

L’année dernière, l’équipe dirigée par Hopkins a examiné des échantillons de Clear Creek, dans le Colorado, pendant le week-end chargé de la fête du Travail en septembre – lorsque jusqu’à 500 personnes peuvent nager et faire du tubing dans le ruisseau toutes les heures – et à nouveau lors d’un jour de semaine plus calme par la suite. Pour fournir une comparaison, ils ont analysé des échantillons prélevés en amont d’un endroit non perturbé le long de la voie navigable.

Plus précisément, ils recherchaient des contaminants inorganiques, notamment des métaux et des nanoparticules, ainsi que des contaminants organiques comme les produits pharmaceutiques. L’équipe a également étudié le microbiome du ruisseau.

L’analyse a révélé la présence de drogues illégales comme la cocaïne, l’anesthésique local lidocaïne, les médicaments contre les crises et les plastifiants comme les phtalates. Des écrans solaires organiques et des filtres UV ont également été détectés, ainsi que de l’antihistaminique fexofénadine et du polyéthylène glycol, qui est considéré comme un laxatif et est également utilisé comme revêtement lubrifiant pour diverses surfaces.

Tous ces composés ont probablement été emportés par la peau des habitants du ruisseau ou ont été libérés dans leur sueur ou leur urine, entre autres sources possibles, ont indiqué les chercheurs.

Noor Hamdan, doctorant en génie environnemental à Hopkins qui a présenté les travaux lors du briefing de l’ACS, a expliqué que l’équipe avait utilisé la chromatographie liquide et la spectrométrie de masse à haute résolution pour séparer et identifier les composés. «Ce que nous pouvons faire avec cet instrument, c’est souffler ces composés en fragments plus petits pour élucider leur structure et leurs propriétés chimiques, et nous pourrons alors découvrir ce que contiennent réellement ces échantillons», a-t-elle expliqué. « Nous avons constaté, en particulier dans l’analyse microbienne, que la composition du biome change en fonction de l’activité récréative humaine dans le ruisseau. »

Les journées de loisirs intenses ont entraîné une augmentation des métaux majeurs et des traces de métaux, notamment du plomb et du zinc, a ajouté Hamdan, suggérant que les humains contribuent de manière significative à la remise en suspension des métaux et des sédiments.

Des ingrédients de protection solaire organiques comme l’avobenzone et l’oxybenzone, dont il a été démontré qu’ils nuisent à l’environnement et ont un impact négatif sur les organismes aquatiques, ont également été détectés.

Les chercheurs ont recherché les composés qu’ils avaient trouvés dans le Computational Toxicology Chemicals Dashboard (CompTox) de l’Environmental Protection Agency des États-Unis, qui permet au public d’accéder aux données sur la chimie, la toxicité et l’exposition.

« Ce que nous avons découvert, c’est que pour une grande majorité de ces composés, nous ne disposons pas de données sur leur toxicité aquatique chronique », a déclaré Hamdan. « Nous ne disposons pas de données sur leur persistance et leur mobilité dans l’environnement », a-t-elle poursuivi. Cependant, les chercheurs notent que la plupart de ces composés ont un faible potentiel de bioaccumulation, ce qui signifie qu’ils ne s’accumulent pas dans le corps des organismes au fil du temps.

L’équipe prévoit d’échantillonner à nouveau Clear Creek plus tard cette année, pendant le week-end de la fête du Travail, et de mener davantage d’analyses statistiques pour confirmer que les humains ont réellement un impact significatif sur le ruisseau. En fin de compte, ils souhaitent collecter davantage d’échantillons pour suivre les tendances au fil du temps.

« La plupart de ces composés introduits dans le flux sont le résultat du lavage du corps, comme les crèmes solaires et les produits de soins personnels comme les parfums », a déclaré Hamdan. « Si vous urinez ou transpirez dans la rivière, tous ces métabolites xénobiotiques peuvent également pénétrer dans l’eau. » Elle recommande également de porter des écrans solaires minéraux, qui contiennent des ingrédients comme le zinc, le titane et l’aluminium, et ne contiennent pas de contaminants organiques pouvant être toxiques pour les organismes aquatiques.

Cependant, Michael Focazio, qui a pris sa retraite plus tôt cette année de l’US Geological Survey où il coordonnait le programme de santé environnementale de l’agence, a déclaré : Monde de la chimie que des travaux supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement les implications de l’étude. « Il est logique que les gens soient des sources directes de ces contaminants via la natation et les tubes, ainsi que des sources indirectes lorsque les sédiments du lit sont perturbés », dit-il. « Mais pour autant que je sache… aucune perspective n’est fournie sur d’autres sources de risques telles que les effluents des stations d’épuration des eaux usées, les inondations, etc., qui seraient nécessaires pour comprendre l’importance de la natation et du tubing. »