Supervision par :

Julien Gigault (Membre régulier)

Description du projet de recherche

Dégradation bactérienne des microplastiques dans les écosystèmes arctiques: nouvelles méthodes de suivi

Introduction: De plus en plus de bactéries sont identifiées comme capable de dégrader le plastique mais la plupart des études sont centrées sur la modification du plastique ou des communautés bactériennes. Parmi le peu d'études visant les produits de dégradation, aucune ne prend en compte la possibilité de fractionnement du plastique en micro et nano plastiques. Objectifs: - Mettre au point une nouvelle méthode analytique afin d'identifier les molécules de dégradation que ce soient des polymères ou des nano et microplastiques - Analyser les produits de dégradation obtenues lors de la dégradation du plastique par des bactéries sélectionnées pour leur capaciter à dégrader le plastique via des mesures ex-situ issues de cultures dans des puces micro-fluidiques. - Appliquer la méthode à des échantillons environnementaux afin d'isoler de nouvelles communautés dégradant le plastique et de comparer les capacités de dégradation en fonction des environnements.Sites d'études: 3 sites d'études sont visés, représentant des conditions extrêmes. - l'ancienne décharge de Cap Rouge à Québec, Québec, Canada - La décharge à ciel ouvert d'Ittoqqortoormiit, Groenland - une ancienne décharge sauvage dans la mangrove Guadeloupéenne, CaraïbesMatériel et méthodes: Les bactéries sont cultivées dans un milieu nutritif sans carbone. La source de carbone nécessaire à leur développement est le plastique (PE, PS, PET ou PVC) rajouté dans le milieu. Pour l'objectif 2, les bactéries ont été isolées préalablement par d'autres équipes et sont inoculées directement dans le milieu. Pour l'objectif 3, les bactéries viennent de plastiques prélevés dans les décharges. Dans les 2 cas, après exposition, les milieux nutritifs sont récupérés. La matière biologique est séparée des molécules issues du plastique. La fraction contenant les molécules de dégradation est analysée : l’échantillon est pyrolysé afin de thermo dégrader les particules de plastiques puis les molécules (issues de la pyrolyse et de la biodégradation par les bactéries) sont séparées par chromatographie gazeuse et identifiées en spectrométrie de masse. Il sera également possible de mesurer la taille des particules si des polymères de plastiques sont retrouvés dans les échantillons. Résultats attendus: Il est attendu que les bactéries dégradent les plastiques en monomères mais également en micro et nano plastiques et en autres types de molécules plus diversifiées issues des différentes zones de ruptures du polymère. Les différentes bactéries vont probablement dégrader le plastique en différentes molécules dépendamment des conditions dans lesquelles elles se développent. Il est également attendu que toutes les bactéries ne se dégradent pas avec la même facilité. Le polyéthylène (PE) et polyéthylène téréphtalate se dégradant plus facilement que le polychlorure de vinyle (PVC) et polystyrène (PS).

Coordonnées des sites de recherche