Evaluation de la pollution du Léman par les déchets micro- et mésoplastiques de surface - Oceaneye

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Evaluation de la pollution du Léman par les déchets micro- et mésoplastiques de surface - Oceaneye
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     Evaluation de la pollution du Léman par les déchets micro- et
                               mésoplastiques de surface

                    Rapport d’étude sur les campagnes de mesures 2018 et 2019

                                               Oceaneye
                             Pascal Hagmann et Gaël Potter – 18.06.2020

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Table des matières

Résumé .............................................................................................................................................. 3
1.     Contexte ..................................................................................................................................... 4
2.     Description du projet et objectifs.................................................................................................. 5
3.     Méthodologie .............................................................................................................................. 6
4.     Résultats..................................................................................................................................... 9
5.     Interprétation de cette pollution ................................................................................................. 13
6.     Flux de plastique entrant dans le Léman, comparaison avec les océans.................................... 15
7.     Les sources : l’emballage comme principale piste ..................................................................... 17
8.     Conclusions et recommandations .............................................................................................. 19
9.     Références ............................................................................................................................... 21

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Résumé

Oceaneye a mené en 2018 et 2019 une campagne de mesures pour évaluer la pollution micro- et
mésoplastiques de surface du Léman. Cette étude s’appuie sur 51 échantillons collectés sur l'ensemble
de la surface du Léman et analysés dans le laboratoire d’Oceaneye. Les particules de plastique dont la
taille est comprise entre 1.0 et 5.0 mm (microplastiques) et supérieure à 5.0 mm (mésoplastiques) ont
été comptées et pesées. Les principaux résultats de cette étude sont les suivants :

    -   100% des échantillons prélevés contenaient des particules micro- et/ou mésoplastiques d’une
        dimension supérieure à 1.0 mm. Ceci nous indique une omniprésence des plastiques sur la
        surface du Léman (voir 4. Résultats).

    -   Les concentrations moyennes de micro- et mésoplastiques en surface du Léman (d’une
        dimension supérieure ou égale à 1.0 mm) sont du même ordre de grandeur que celles des
        océans ou des grands lacs nord-américains. Les concentrations moyennes des 51 échantillons
        ont été mesurées à 32'000 particules/km2 et 127 g/km2 (voir 5. Interprétation de cette pollution).

    -   Les concentrations en nombre et en masse sont très variables et aucune tendance
        géographique claire n’a été identifiée. La dispersion des valeurs est de 3 ordres de grandeur
        pour les concentrations numériques et de 5 ordres de grandeur pour les concentrations
        massiques (voir 4. Résultats). La grande mobilité des plastiques en surface et la forte influence
        des conditions météorologiques pourraient expliquer ces variations.

    -   Toutes les informations à disposition concordent pour pointer du doigt l’emballage comme
        première source de pollution plastique de surface.

    -   Selon les informations actuellement à disposition, il semblerait que le flux de plastique entrant
        dans le Léman ramené par habitant de son bassin versant soit largement plus faible que la
        moyenne mondiale (50 g/pers/an pour le Léman versus 1’563 g/pers/an pour les océans). Par
        contre, le nombre d'habitants rapporté à la surface du plan d'eau est élevé dans le cas du Léman
        (1'700 pers/km2 versus 17 pers/km2 pour les océans). En d'autres termes, cette pollution peut
        s'expliquer par le fait que « chaque personne pollue peu mais nous sommes nombreux à vivre
        autour du Léman ».

    -   Alors que la pollution des océans par les déchets plastiques est reconnue comme étant une
        problématique environnementale majeure et que le niveau de pollution de surface dans le
        Léman est du même ordre de grandeur, Oceaneye recommande à tous les acteurs de la société
        de reconnaître l’importance de cette problématique afin d’identifier et de mettre en place les
        solutions à même de limiter cette pollution.

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    1. Contexte

Avec ses 580 km2, le lac Léman est le plus grand plan d’eau de Suisse. Il représente une importance
capitale pour la Suisse romande, d’un point de vue socio-économique et environnemental. En effet, le
lac Léman est la principale source d’approvisionnement en eau potable des agglomérations qui le
bordent, comme Genève et Lausanne. C’est aussi un élément clé pour le développement du tourisme
et des activités de loisirs. Enfin, le lac Léman est connu pour sa grande diversité biologique.

Malgré la sensibilité écologique des riverains et la qualité de la gestion des déchets en Suisse, plusieurs
éléments nous ont poussés à croire que le lac Léman pourrait être soumis à une pollution par les
déchets plastiques non négligeable. En effet :

    -   son bassin versant est fortement peuplé (population permanente > 1'040'000 personnes,
        population touristique > 550'000 pers/an, [1]) ;
    -   la population consomme beaucoup de plastique (consommation moyenne en Suisse à 125
        kg/hab/an, [2], consommation moyenne en France : 71 kg/hab/an [10]) ;
    -   près de 60% des déchets plastiques en Europe proviennent de l’emballage, soit un produit à
        très faible valeur économique qui peut se retrouver facilement dans l’environnement via le
        littering, [3] ;
    -   la région est aussi soumise à une activité économique importante, [4] ;
    -   les eaux pluviales en Suisse ne sont pas traitées dans les STEP et rejoignent les cours d’eau
        les plus proches, ou le lac directement [5] ;
    -   différentes publications scientifiques font état de cette problématique dans le Léman :
             o    Faure et al. 2014 [6] ont mené une campagne d’évaluation de la pollution plastique
                  dans divers lacs et rivières de Suisse, y compris le Léman. Cette étude a démontré la
                  présence de plastique dans les divers compartiments du Léman (surface, rives, biota) ;
             o    Fillela et al. 2018 [7] ont mené une étude démontrant la présence de produits
                  dangereux (notamment des métaux lourds et des retardateurs de flammes) dans les
                  plastiques échoués sur les rives du Léman ;
             o    Boucher et al. 2019 [8] ont évalué le flux de plastique entrant dans le Léman. Le flux de
                  plastique entrant est estimé à 50 tonnes/an, transporté principalement par les eaux
                  pluviales. Deux sources principales de polluants ont été identifiées : les résidus de
                  pneus ainsi que les emballages.

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    2. Description du projet et objectifs

Bien que cette thématique soit très médiatisée, nous nous étonnons que presque aucune quantification
de polluants plastiques de surface n’ait été menée sur le terrain. Selon nos connaissances, la seule
campagne d’échantillonnage de polluants plastiques de surface effectuée dans le Léman a été menée
en 2014 par le laboratoire central environnemental de l’EPFL [6]. Cette étude a mesuré un niveau de
pollution en surface (pour des particules de dimensions supérieures à 0.33 mm) de 222'300
particules/km2 et de 90 g/km2, mais était basée uniquement sur 4 échantillons. Cette évaluation reste à
nos yeux très préliminaire et ne permet pas d’établir un diagnostic concernant la pollution micro- ou
mésoplastique de surface du lac Léman.

Afin de fournir une évaluation plus représentative, nous voulions ici nous baser sur un set d’échantillons
plus conséquent en provenance de toutes les régions du lac et lors de multiples sessions
d’échantillonnage. Nous avons travaillé exclusivement sur le compartiment de surface (on retrouve des
microplastiques dans tous les compartiments : surface, colonne d’eau, fonds, sédiments, rives et biota)
car notre organisation dispose d’une excellente expertise dans ce domaine ainsi que d’un très grand
set de données à ce sujet dans l’environnement marin, ce qui permet de disposer d’un comparatif. En
effet, il n’existe à notre connaissance aucune référence ou norme permettant de juger de la gravité
d’une pollution par des microplastiques.

Pour cette raison, Oceaneye a mené 3 campagnes d’échantillonnage pour disposer d’un set de 51
échantillons en provenance de toutes les régions du Léman. Ce rapport présente les résultats de cette
étude qui a pour objectif de :

    -   quantifier la pollution micro- et mésoplastique de surface dans le lac Léman ;
    -   tirer des conclusions concernant la gravité de cette pollution ;
    -   formuler des pistes concernant les sources de cette pollution et les moyens d’actions pour lutter
        contre cette pollution.

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    3. Méthodologie

52 échantillons micro- et mésoplastiques ont été collectés (1 échantillon a été écarté) depuis un voilier
en utilisant un filet manta durant 3 sessions d’échantillonnages (septembre 2018, juillet 2019 et
septembre 2019) selon une distribution géographique relativement homogène (voir cartes ci-après). Le
filet manta a été placé sur le côté haut vent du voilier à une distance d’environ 2.0 m de la coque afin
d’éviter les effets de sillage. La maille du filet était de 0.33 mm et les dimensions de l’entrée rectangulaire
du filet étaient de 0.6 m * 0.15 m. Les échantillons ont été collectés à une vitesse cible de 3 kn en
maintenant un cap constant. Les échantillons ont été collectés dans des conditions de vent inférieur ou
égal à 20 kn sur une durée de 30 minutes.

Le filet manta a été équipé d’un débitmètre mécanique placé au centre de l’ouverture du filet manta
permettant de calculer la distance parcourue entre la mise à l’eau et la sortie d’eau du filet. Le débit-
mètre est du type Hydrobios 438 110 dont l’erreur est inférieure à 10% pour des vitesses supérieures à
1 kn. Les positions GPS, le loch ainsi que la force du vent ont été relevés. Un test de vérification de
cohérence des données d’échantillonnage a été effectué en comparant la somme vectorielle du loch et
de l’estimation du courant par rapport au débitmètre.

Les échantillons ont ensuite été conservés dans leur filet avec du sel et sous vide dans une pochette
alimentaire et à l’abri de la lumière. Une fois au laboratoire, les échantillons ont été filtrés à travers des
tamis de 5.0, 1.0 et 0.3 mm pour séparer les mésoplastiques (particules plus grandes que 5.0 mm) des
microplastiques (particules plus petites que 5.0 mm). Pour des raisons de comparabilité avec nos
propres données de l’environnement marin, les échantillons analysés ont été quantifiés uniquement sur
la gamme de taille supérieure à 1.0 mm.

Une fois cette séparation effectuée, les particules ont été rincées à l’eau et placées dans des pétris en
verre. L’identification et le comptage des particules ont été effectués à l’aide d’un stéréomicroscope
(type Leica EZ4) permettant des séparer les composants en 5 catégories (selon [9]) : les fragments, les
pellets, les lignes, les films fins, les mousses. Les échantillons ont alors été séchés durant minimum 24
heures à température ambiante, les particules comptées et pesées (balance Entris Sartorius, précision
de ± 0.1 mg).

L’ensemble des données a ensuite été traitée à l’aide du tableur Excel pour les analyses statistiques et
du système d’information géographique QGIS pour évaluer la distribution géographique des résultats.

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    Figure 1. Illustrations de la procédure d’échantillonnage. En haut : le filet est placé sur le côté du
      navire et tracté à une vitesse de 3 kn. Au milieu : en avancant, le filet filtre l’eau de surface.
 L’ensemble des éléments flottants de dimension supérieure à 330 um sont entrainés au fond du filet.
  En bas : le cod end (bout du filet) est démonté et le contenu de la filtration est conditionné dans des
            pochettes pour transport jusqu’au laboratoire où seront effectuées les analyses.

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  Figure 2. Echantillons après analyse au laboratoire. En haut : vue générale des 51 échantillons. Ils
représentent des milliers de particules collectées, identifiées, comptées et pesées. Au milieu : chaque
   échantillon est séparé en 2 gammes de taille (micro- et mésoplastiques) et 5 différents types de
particules (fragments, films, lignes, mousses et pellets). En bas : photos macro de quelques fragments
      microplastiques. On constate la surface érodée, illustrant le phénomène de fragmentation.

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    4. Résultats

Les figures 3 à 6 ci-après présentent les résultats bruts sous la forme de cartes et d’histogrammes. Pour
évaluer le niveau de pollution plastique de surface, on se base ici sur 2 indicateurs :

    -   la concentration numérique de surface (unité en particules/km2) est la grandeur la plus courante.
        Elle est notamment utilisée pour les études d’impacts sur l’environnement ;
    -   la concentration massique de surface (unité en g/km2) est une grandeur utilisée dans le cadre
        de la réalisation de bilan de masse.

Nous proposons ici une analyse selon ces 2 indicateurs. Sur les 52 échantillons prélevés, 1 échantillon
a présenté des concentrations anormalement supérieures à la moyenne. En effet, son contenu était
notamment composé d’objets mésoplastiques particulièrement lourds. Cet échantillon a été considéré
comme non représentatif et a été écarté des valeurs moyennes, ramenant le nombre d’échantillons
utilisés à 51 pour l’évaluation des concentrations moyennes.

Parmi les 52 échantillons, 100% contenaient des particules de plastique. L’échantillon le moins pollué
a présenté une concentration numérique mesurée à 835 particules/km2 et une concentration massique
de 0.668 g/km2, tandis que la valeur la plus élevée a été mesurée respectivement à 465'000
particules/km2 et 23'600 g/km2. Ces valeurs montrent la très grande dispersion observée dans les
résultats (3 ordres de grandeur en nombre et 5 ordres de grandeur en masse) et illustrent l’importance
de disposer d’un nombre important d’échantillons pour évaluer correctement la distribution statistique
de ces données.

Les valeurs moyennes pour 51 échantillons ont été mesurées respectivement à 32'000 particules/km2
et 127 g/km2.

L’étude de la distribution géographique de ces polluants n’a mis en évidence aucun phénomène
particulier d’accumulation géographique en lien avec les courants de surface.

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                                                                                                             égales à 1.0 mm pour les 52 échantillons prélevés dans le Léman. On note la présence de microplastiques dans la totalité des échantillons.
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                                                                                                                     mm pour les 52 échantillons prélevés dans le Léman. On note la présence de microplastiques dans la totalité des échantillons.
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Concentration numérique de micro et mésoplastiques [parts/km 2]
                                                                                                                                                                                                                                                                                   Concentration massique de micro et mésoplastiques [g/km 2]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                100
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          100 000

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             1 000
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        1 000 000

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    10 000

                                                                                                                                                                                                                                                                                                10.0
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            10 000.0

                                                                                                                                                                                                                                                                                                              100.0
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                                                                                                                                                                                                                                                                           0.1
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             1 000.0
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                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2018_1
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   OE 2018_2
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2018_2
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                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2018_3
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                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2018_4

Genève, le 18.06.2020
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   OE 2018_5
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                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2018_13                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2018_14
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2018_14                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_01
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_01                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_02
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_02                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_03
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_03                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_04
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_04                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_05
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                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_11                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_12
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_12                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_13
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_13                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_14
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_14                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_15
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_15                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_16
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_16                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_17
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_17                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_18
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_18                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_19
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_19                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_20
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_20                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_21
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_21                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_22
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_22                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_23
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_23                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_24
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_24                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_25
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_25                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_26

                                                                                                        forme d’histogrammes. Notez l’échelle logarithmique.
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_26                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_27
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_27                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_28
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   sous la forme d’histogrammes. Notez l’échelle logarithmique.

                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_28                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_29
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_29                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_30

                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_30                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_31

                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_31                                                                                                                                                                                                                                                           OE 2019_32
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   OE 2019_33
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_32
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   OE 2019_34
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_33
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   OE 2019_35
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_34
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   OE 2019_36
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_35
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   OE 2019_37
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_36
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   OE 2019_38
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_37

                                                                                                                                                               Figure 6. Concentrations massiques [g/km2] des micro- et mésoplastiques représentées sous la
                                                                                                                                                                                                                                                              OE 2019_38
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  Figure 5. Concentrations numériques [particules/km2] des micro- et mésoplastiques représentées
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    _________________________________________________________________________Rapport_plastique_surface_Léman

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_________________________________________________________________________Rapport_plastique_surface_Léman

    5. Interprétation de cette pollution

Il n’existe à notre connaissance aucune norme ou référence permettant de juger de la gravité d’une
pollution plastique. Face à ce dilemme, nous proposons ici de comparer la pollution plastique de surface
du Léman avec celle d’environnements marins. Nous comparons donc en figure 7 et 8 les
concentrations dans le Léman en tenant compte de 51 échantillons (en rouge) avec les concentrations
mesurées en mer Méditerranée occidentale (en vert, 165 échantillons), en Atlantique Nord (en bleu, 157
échantillons) et en moyenne des océans (en gris, 561 échantillons).

La comparaison des données du Léman avec celles de l’environnement marin (source : Oceaneye)
permet de confirmer que la pollution de surface du Léman est inférieure à celle de la mer Méditerranée
occidentale (zone considérée comme plutôt fortement polluée), mais équivalente à la pollution moyenne
en Atlantique Nord ou dans la moyenne des océans. Ces conclusions sont valables autant pour les
concentrations numériques que massiques.

Figure 7. Schéma comparatif des distributions statistiques des concentrations numériques de micro- et
mésoplastiques dans le Léman (en rouge) et dans divers environnements marins. Nous utilisons une
    représentation en « box plot » permettant d’évaluer une distribution statistique de données. Le
rectangle représente le 25ème percentile, la médiane et le 75ème percentile. Les segments représentent
          le 5ème percentile et le 95ème percentile. La moyenne est représentée par une croix.

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_________________________________________________________________________Rapport_plastique_surface_Léman

Figure 8. Schéma comparatif des distributions statistiques des concentrations massiques de micro- et
            mésoplastiques dans le Léman (en rouge) et dans divers environnements marins.

Le tableau en figure 9 compare les résultats de pollution plastique de surface du Léman avec des études
similaires menées dans d’autres lacs en Amérique du Nord et en Asie. Il est important ici de préciser
que souvent les méthodologies de ces études diffèrent (notamment la taille de la maille des filets
employés) et que ces valeurs de pollution doivent être interprétées avec prudence. Néanmoins, cette
comparaison met en évidence que la pollution plastique de surface dans le Léman est légèrement
supérieure à celle des lacs nord-américains ou du lac Qinghai (lac de haute altitude, Chine), mais
inférieure aux concentrations mesurées dans le réservoir des 3 Gorges (Chine).

                                                                Concentration numérique         Concentration massique
          Lac                    Source              n                [parts/km2]                       [g/km2]
                                                          > 0.11 mm   > 0.33 mm     > 1.00 mm   > 0.33 mm    > 1.00 mm
Lac Léman                      Cette étude           51                              32'000                       127
Lac Léman                  Faure et al. 2015 [6]     4                 222'300                     90
Laurentian Great Lakes    Eriksen et al. 2013 [13]   21                 42'500        8'075
Lake Michigan             Mason et al. 2016 [14]     59                 17'276        7'124
Lake Winnipeg            Anderson et al. 2018 [15]   11                193'420
Lake Hovsgol               Free et al. 2014 [16]     9                 20'300        12'013
Three Gorges Reservoir    Zhang et al. 2015 [17]     9    8'465'600
Qinghai Lake              Xiong et al. 2018 [18]     10    180'900

 Figure 9. Tableau comparatif des concentrations micro- et mésoplastiques dans le Léman et divers
                                             lacs nord-américains et asiatiques.

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    6. Flux de plastique entrant dans le Léman, comparaison avec les océans

Comment expliquer que les concentrations de plastique de surface dans le Léman soient équivalentes
à celles des océans ? Pour cela, il peut être intéressant de comparer deux études centrées sur les flux
de plastiques théoriques, dans les océans, et le Léman (voir figure 10). La première (Jambeck, 2015)
estime à 10'000'000 tonnes/an le flux dans les océans et la deuxième (Boucher, 2019) à 50 tonnes/an
le flux dans le Léman. Si on rapporte ces valeurs à la surface des plans d'eaux respectifs, cela nous
donne un flux de 26/kg/an/km2 dans les océans et 86 kg/an/km2 dans le Léman, soit environ 3 fois plus.
Cette différence s'explique par la très forte densité de population autour du Léman. En effet, on compte
1'700 hab./km2 de surface d'eau pour le Léman contre seulement 17 hab./km2 pour les océans, soit 100
fois plus ! Ces chiffres sous-tendent que chaque habitant autour du Léman rejette moins de plastique
dans les eaux que son pendant au niveau des océans (50 g/an pour le Léman versus 1'563 g/an pour
les océans) mais que la densité de la population "compense" ces bonnes pratiques.

                                          Unités                 Lac Léman                Océans mondiaux
Flux de plastique estimé
                                          [t/an]                      50                     10 000 000
(primaire et secondaire)
                                                         (source : Boucher et al. 2019)   (Jambeck et al. 2017)

Population sur le bassin versant           [hab]                 1 000 000                 6 400 000 000
Surface du plan d'eau                     [km2]                     582                     379 000 000

Flux de plastique par habitant          [kg/an/hab]                 0.050                        1.563
Population par surface d'eau             [hab/km2]                  1 718                          17
Flux de plastique par unité de surface [kg/an/km2]                    86                           26

    Figure 10. Tableau comparatif des flux de plastique entrant dans le Léman et dans les océans
                                                      mondiaux.

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             Figure 11. Bassin versant du Léman et du Rhône aval. Source : CIPEL [12]

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    7. Les sources : l’emballage comme principale piste

Différentes données nous poussent à placer l’emballage comme principale source de pollution plastique
de surface dans le Léman. Il y a principalement 2 raisons à cela :

Premièrement, le secteur de l’emballage représente 39% de la consommation de plastique et 59% des
déchets plastiques en Europe (voir figure 12). Les autres secteurs comme le bâtiment et la construction,
l’automobile, l’électricité et l’électronique, l’agriculture, le médical et les loisirs représentent un volume
de déchets largement moindre. La très grande importance de l’emballage dans les déchets ménagers
s’explique par le fait que ce sont des produits de masse et à usage unique.

             Figure 12. Secteur de consommation de plastique (en bleu) et secteur de production de
                     déchets (en rouge). On remarque la présence dominante de l’emballage.

Deuxièmement, et contrairement aux autres secteurs, l'emballage utilise principalement des polymères
ayant des masses volumiques inférieures à celle de l'eau, autrement dit, des plastiques flottants. Plus
précisément, et selon les chiffres de Plastic Europe [10], l'emballage représente en Europe 70% de la
consommation de polyéthylène basse densité (PE-LD), 57% de la consommation de polyéthylène haute
densité (PE-HD) et 48% de la consommation de polypropylène (PP), les trois principaux polymères
flottants (voir figure 13).

Ces deux éléments laissent grandement supposer que l'emballage est bien la source principale des
plastiques mesurés en surface dans cette étude. La caractérisation des plastiques flottants sur le Léman
par secteur de consommation permettrait de confirmer ces hypothèses.

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 Figure 13. Secteur d’utilisation des divers polymères, source : Plastic Europe [10]. On constate que
  les polymères retrouvés en surface (PE-LD, PE-HD et PP) sont utilisés très majoritairement dans
                                              l’emballage.

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    8. Conclusions et recommandations

Sur la base de 51 échantillons prélevés dans le Léman durant 3 sessions d’échantillonnage et suite à
des analyses menées dans le laboratoire d’Oceaneye, la présente étude met en évidence et confirme
la présence de polluants plastiques de surface dans le Léman. Les mesures ont montré une très grande
dispersion dans les résultats. Aucune tendance géographique claire en lien avec d’éventuelles sources
de pollution ou des courants de surface n’a pu être identifiée.

Il n’existe à notre connaissance aucune norme ou référence pour évaluer la gravité de la situation. Nous
proposons donc de comparer cette pollution à celle des océans ou d’autres lacs. Les mesures
effectuées dans le Léman montrent un niveau de pollution par les déchets plastiques de surface du
même ordre de grandeur que la moyenne des océans ou des grands lacs nord-américains, mais
inférieur à la mer Méditerranée occidentale, une région considérée comme plutôt fortement polluée.

L’analyse d’autres études nous indique que les pertes de déchets plastiques par habitant rejoignant le
Léman peuvent être considérée comme faibles (comparativement à la moyenne mondiale). Néanmoins,
la grande densité de population sur le bassin versant du Léman, couplée avec un plan d’eau de petite
dimension amènent à une pollution non-négligeable.

Les polymères flottants sont du PE-LD, du PE-HD, du PP et éventuellement du PS expansé. Ces
polymères sont utilisés très majoritairement dans le secteur de l’emballage. L’emballage représente en
outre 59% des déchets plastiques ménagers produits en Europe. Toutes les informations à disposition
concordent pour considérer le secteur de l’emballage comme la source numéro 1 des déchets flottants.

La pollution des océans étant reconnue aujourd’hui comme une problématique environnementale
d’envergure majeure et le Léman présentant une pollution du même ordre de grandeur, il semblerait
justifié que la pollution du Léman par les déchets plastiques de surface soit reconnue. Ainsi, nous
recommandons à la société civile, au secteur privé, aux associations, aux ONGs ainsi qu’aux autorités
locales, cantonales et nationales de reconnaître l’importance de cette problématique pour
l’environnement aquatique du Léman et peut-être d'autres plans d'eau. En effet, nous considérons que
reconnaitre la présence de ce problème par les divers acteurs de la société est la première étape
nécessaire et indispensable pour la mise en place d’un consensus permettant d’endiguer ce fléau.

Afin de lutter contre cette problématique émergente dans l’environnement lémanique, nous soumettons
ici quelques idées non exhaustives. Pour les consommateurs, il s’agit d’abord de limiter la
consommation de plastique et principalement les emballages et les usages uniques et d'éviter
absolument le litterring en déposant scrupuleusement leurs déchets dans des poubelles prévues à cet
effet. Pour les autorités, il s’agit de renforcer les efforts pour sensibiliser la population à cette
problématique, d’améliorer la mise en place de points de collecte et de poubelles, d'accentuer le
nettoyage des rives et de légiférer pour limiter la production et de la consommation d’usages uniques

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_________________________________________________________________________Rapport_plastique_surface_Léman

et d’emballages. Pour les acteurs économiques, il s’agit de mettre en place par elles-mêmes des
procédures de limitation d’utilisation de consommables en plastique en interne. Enfin, concernant les
producteurs d’emballages et autres usages uniques en plastique, des solutions de réduction de
l'utilisation de ces polymères doivent être sérieusement envisagées (diminution quantitative de matière
par objet, développement de matériaux alternatifs, etc).

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_________________________________________________________________________Rapport_plastique_surface_Léman

     9. Références

[1] Fiche signalétique du Léman et de son bassin versant, rapport de la CIPEL, campagne 2012, 6-8
[2] Descriptif internet « Matières plastiques » de l’Office fédéral de l’environnement
(https://www.bafu.admin.ch/bafu/fr/home/themes/dechets/guide-des-dechets-a-z/matieres-plastiques.html)
[3] A European Strategy for Plastics in Circular Economy – European Commission
[4] Mémento statistique de la Métropole lémanique 2017 – République et Canton de Genève
[5] https://ww2.sig-ge.ch/artisans_independants/nos-offres/assainissement/eaux-usees
[6] Florian Faure, Colin Demars, Olivier Wieser, Manuel Kunz and Luiz Felippe de Alencastro, Plastic pollution in Swiss surface
waters: nature and concentrations, interaction with pollutants, Environ. Chem. CSIRO 2015, doi:10.1071/EN14218
[7] Filella M and Turner A (2018), Observational Study Unveils the Extensive Presence of Hazardous Elements in Beached
Plastics from Lake Geneva, Front. Environ. Sci. 6:1., doi:10.3389/fenvs.2018.00001
[8] Julien Boucher, Florian Faure, Olivier Pompini, Zara Plummer, Olivier Wieser, Luiz Felippe de Alencastro, (Micro) plastic fluxes
and stocks in Lake Geneva basin, Trends in Analytical Chemistry 112 (2019) 66-74, doi:10.1016/j.trac.2018.11.037
[9] Shaw DG, Day RH (1994) Colour- and form-dependent loss of plastic micro-debris from the North Pacific Ocean. Mar Pollut
Bull 28:39–43. doi:10.1016/0025-326X(94)90184-8
[10] Plastics – The Facts 2019 - Plastics Europe
[11] J.R. Jambeck, R. Geyer, C. Wilcox, T.R. Siegler, M. Perryman, A. Andrady, R. Narayan, K.L. Law, Plastic waste inputs from
land into the ocean, Science 347 (2015) 768-771, doi:10.1126/science.1260352.
[12] https://www.cipel.org/la-cipel/
[13] Marcus Eriksen, Sherri Mason, Stiv Wilson, Carolyn Box, Ann Zellers, William Edwards, Hannah Farley, Stephen Amato,
Microplastic pollution in the surface waters of the Laurentian Great Lakes, Marine Pollution Bulletin 77 (2013) 177–182,
doi:10.1016/j.marpolbul.2013.10.007
[14] Sherri A. Mason, Laura Kammin, Marcus Eriksen, Ghadah Aleid, Stiv Wilson, Carolyn Box, Nick Williamson, Anjanette Riley,
Pelagic plastic pollution within the surface waters of Lake Michigan, USA, Journal of Great Lakes Research 42 (2016) 753–759,
doi:10.1016/j.jglr.2016.05.009
[15] Philip J. Anderson, Sarah Warrack, Victoria Langen, Jonathan K. Challis, Mark L. Hanson, Michael D. Rennie, Microplastic
contamination in Lake Winnipeg, Canada, Environmental Pollution 225 (2017) 223-231, doi:10.1016/j.envpol.2017.02.072
[16] Christopher M. Free, Olaf P. Jensen, Sherri A. Mason, Marcus Eriksen, Nicholas J. Williamson, Bazartseren Boldgiv, High-
levels of microplastic pollution in a large, remote, mountain lake, Marine Pollution Bulletin 85 (2014) 156–163,
doi:10.1016/j.marpolbul.2014.06.001
[17] Kai Zhang, Wen Gong, Jizhong Lv, Xiong Xiong, Chenxi Wu, Accumulation of floating microplastics behind the Three Gorges
Dam, Environmental Pollution 204 (2015) 117-123, doi:10.1016/j.envpol.2015.04.023
[18] Xiong Xiong, Kai Zhang, Xianchuan Chen, Huahong Shi, Ze Luo, Chenxi Wu, Sources and distribution of microplastics in
China's largest inland lake - Qinghai Lake, Environmental Pollution 235 (2018) 899-906, doi:10.1016/j.envpol.2017.12.081

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