10. novembre 2026, Catégorie: Ecotoxicologie aquatique Ecotoxicologie des sédiments

Les particules d’usure des pneus modifient la composition du biofilm

Les résidus d’usure des pneus se déversent dans les écosystèmes aquatiques via les eaux de voirie et les eaux usées. Une nouvelle étude montre que ces particules peuvent modifier la composition et la fonction des communautés naturelles du biofilm qui constitue la base du réseau trophique dans les milieux aquatiques.

La circulation automobile produit en continu des particules d’usure des pneus, qui se déposent au bord des routes et finissent par gagner les sols et le milieu aquatique avec le ruissellement des eaux de voirie. En Europe, les émissions de ces particules sont estimées à environ 450 000 tonnes par an. Pourtant, leurs effets sur les communautés complexes des écosystèmes aquatiques ont encore été peu étudiés.

Dans ce contexte, le périphyton est particulièrement intéressant : ce biofilm naturel qui recouvre les cailloux et autres surfaces dans les cours d’eau est composé d’un réseau complexe d’algues, de bactéries et de champignons, et assure une fonction essentielle dans l’écosystème. Par son activité de photosynthèse, il produit en effet des substances organiques, qui constituent une base fondamentale du réseau trophique. « Les modifications du périphyton pourraient donc avoir des conséquences pour toute la chaîne alimentaire », explique Sara Gonçalves, en post-doc au département Toxicologie de l’environnement de l’Eawag. Pour en savoir plus, une équipe de recherche composée de spécialistes de l’Eawag, du Centre Ecotox et de l’EPFL s’est donc penchée sur les effets des particules de pneus sur le périphyton.

Les particules de pneus s’accumulent sur le biofilm

Pour étudier les interactions, l’équipe a exposé du périphyton pendant deux semaines à différentes concentrations de pneus concassés (50, 500 et 1000 mg/l). Les scientifiques ont tout d’abord observé que les particules s’accumulaient sur et dans le biofilm : 25 à 30 % des particules s’étaient liées au périphyton quand elles avaient été appliquées aux concentrations les plus fortes. « Les substances contenues dans les pneus peuvent alors entrer en contact avec le biofilm, analyse Sara Gonçalves. Parmi elles, on trouve par exemple du zinc et des composés organiques servant d’agents de vulcanisation, d’antioxydants ou d’agents anti-ozone. »

Des effets d’abord sur la composition, puis sur les aspects fonctionnels

Les particules de pneus avaient un effet marqué sur la composition du biofilm. À la dose de 50 mg/l, la fréquence des diatomées était réduite de près de 45 % par rapport au témoin, et cette réduction atteignait 85 % à 500 et 1000 mg/l. En corollaire, la part des autres groupes, dont les cyanobactéries et les algues vertes, se modifiait. De même, un remplacement progressif s’opérait chez les bactéries : le sous-groupe Bacillota disparaissait presque totalement du biofilm quand ce dernier était exposé aux particules de pneus.

Une réaction des communautés était donc observable dès les expositions les plus faibles. En revanche, les modifications d’ordre fonctionnel n’apparaissaient qu’à des concentrations plus élevées. Au bout de 14 jours d’exposition à 500 ou 1000 mg/l, la biomasse algale avait baissé d’environ 30 %. Aux concentrations les plus élevées, l’efficacité énergétique de la photosynthèse baissait d’environ 10 %. Une réduction de cette efficacité photosynthétique était également observable après une exposition à un extrait aqueux de particules de pneus. « Même si la concentration de particules de pneus appliquée dans l’étude était plus élevée que celle typiquement mesurée dans les cours d’eau, cette dernière pouvait atteindre brièvement la dose testée la plus faible dans des certaines situations, telles que la fonte des neiges ou le lavage des voitures », souligne Sara Gonçalves.

Le produit de l’usure des pneus peut donc modifier la structure des communautés complexes et essentielles au fonctionnement de l’écosystème dans les cours d’eau. « La composition de ces communautés peut jouer un rôle d’indicateur pour détecter un impact environnemental des particules de pneus avant qu’une perturbation fonctionnelle du biofilm ne soit mesurable », conclut Sara Gonçalves. Étant donné que le périphyton est à la fois une source de substances organiques, une interface entre eau et sédiment et une porte d’entrée dans la chaîne alimentaire, il est important de prendre, à l’avenir, un meilleur compte de ces effets dans l’évaluation des particules de pneus.

Publication

Gonçalves, S., Kroll, A., Masset, T., Toso, A., Bergmann, A., Vermeirssen, E., … Schirmer, K. (2026). Cryogenically milled tire tread induces functional and structural changes in natural periphyton communities. Environmental Pollution, 401, 128303 (12 pp.). http://doi.org/10.1016/j.envpol.2026.128303, Institutional Repository

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