Le péril silencieux des polluants éternels

Les PFAS, des com­po­sés chi­miques toxiques et per­sis­tants, ont enva­hi chaque recoin de notre pla­nète. Si la com­mu­nau­té en sciences bio­lo­giques est mobi­li­sée pour débus­quer les micro-orga­nismes poten­tiel­le­ment capables de les dégra­der, la solu­tion dépasse les fron­tières des labo­ra­toires, appe­lant à une réponse col­lec­tive et réglementaire.

Des chiffres alar­mants témoignent de l’ampleur de la pol­lu­tion : 1 433 ng/L au fond d’un puits du vil­lage béar­nais de Monts, 1 546 ng/L à la sor­tie d’un forage de La Trem­blade en face de l’Île d’Oléron, 2 399 ng/Kg dans des œufs de poules à proxi­mi­té du bas­sin indus­triel de Pierre-Bénite au sud de Lyon. Ces rele­vés comptent par­mi les sites fran­çais les plus conta­mi­nés par les PFAS, des pol­luants dits éter­nels qui inquiètent la com­mu­nau­té scien­ti­fique et au-delà, en rai­son de leur toxi­ci­té et de leur per­sis­tance dans l’environnement.

L’acronyme PFAS regroupe les sub­stances per- et poly-fluo­roal­ky­lées. « Ces com­po­sés chi­miques indus­triels entrent dans la com­po­si­tion de nom­breux pro­duits du quo­ti­dien, comme les plas­tiques d’emballages ali­men­taires et les bat­te­ries », détaille Sté­phane Vuilleu­mier, micro­bio­lo­giste et pro­fes­seur à l’Université de Stras­bourg. On les retrouve éga­le­ment dans les mousses anti-incen­die, dans les pro­cé­dés de pro­duc­tion de papier ou de fini­tion des textiles.

Début 2023, un impres­sion­nant tra­vail d’enquête, mené par un consor­tium de grands médias euro­péens tels que Le Monde et The Guar­dian, a per­mis d’établir une car­to­gra­phie¹ détaillée des sites conta­mi­nés par les PFAS à tra­vers le conti­nent. Leurs tra­vaux lèvent le voile sur une pol­lu­tion mas­sive des eaux, des sédi­ments et des sols euro­péens. Ils ont réper­to­rié des dizaines de mil­liers de sites, dont un peu plus de 2 100 « hot spots », où la concen­tra­tion dépasse lar­ge­ment les seuils jugés dan­ge­reux pour la san­té (à savoir 100 ng/L).

Cette car­to­gra­phie ne liste cepen­dant que les sites tes­tés ou iden­ti­fiés comme par­ti­cu­liè­re­ment expo­sés et n’englobe que les sub­stances les mieux connues (une dizaine). Or, le cher­cheur sou­ligne la paru­tion d’une nou­velle nomen­cla­ture qui classe désor­mais plu­sieurs mil­lions de sub­stances dif­fé­rentes² dans cette caté­go­rie, sug­gé­rant que la dis­sé­mi­na­tion des PFAS est glo­ba­le­ment sous-esti­mée. « Il n’existe a prio­ri pas un seul endroit sur Terre qui n’ait pas de trace de PFAS », insiste le chercheur.

Mal­gré les preuves scien­ti­fiques de leur noci­vi­té « même à de très faibles concen­tra­tions », ces sub­stances conti­nuent d’être lar­ge­ment pro­duites et uti­li­sées par les indus­triels, qui ne béné­fi­cient pas d’alternatives satis­fai­santes. Leurs effets délé­tères sur la san­té humaine sont pour­tant de mieux en mieux carac­té­ri­sés, rap­pelle Sté­phane Vuilleu­mier, « notam­ment sur le sys­tème immu­ni­taire³ ou sur le plan hor­mo­nal, en agis­sant comme des per­tur­ba­teurs endo­cri­niens ⁴ ».

Les PFAS sont qua­li­fiés de pol­luants éter­nels, car ils ont la par­ti­cu­la­ri­té d’être consti­tués d’une liai­son car­bone-fluor qui rend impos­sible leur bio­dé­gra­da­tion. « Il n’existe que très peu de com­po­sés orga­niques natu­rels qui contiennent du fluor » pré­cise Michael Rycke­lynck, bio­chi­miste et pro­fes­seur à l’Université de Stras­bourg. En 2020, ce spé­cia­liste de la micro­flui­dique s’est asso­cié avec Sté­phane Vuilleu­mier pour trou­ver des bac­té­ries capables de bri­ser cette liai­son, de défluo­rer. Le sou­ci ? On estime aujourd’­hui que plus d’un mil­liard d’es­pèces de bac­té­ries dif­fé­rentes existe. Trou­ver la can­di­date idéale revient à recher­cher une aiguille dans une botte de foin. 

« Notre exper­tise en micro­flui­dique nous per­met, jus­te­ment, d’ac­cé­lé­rer les essais et les réac­tions en les minia­tu­ri­sant dans des volumes de l’ordre du pico­litre » décrit-il. Avec cette échelle d’expérience, les cher­cheurs peuvent ana­ly­ser une très grande quan­ti­té d’échantillons en une seule étape. « Plu­tôt que de pré­sé­lec­tion­ner des enzymes et des bac­té­ries can­di­dates pour ensuite les tes­ter une par une, nous recher­chons la fonc­tion de défluo­ra­tion dans un large échan­tillon (…), à rai­son de deux mil­lions d’analyses par heure. » Ils ont ain­si créé un « pipe­line d’analyse » dans lequel inter­agissent les bac­té­ries can­di­dates avec des PFAS et un détec­teur de fluo­rure. Si une de ces bac­té­ries est capable de dégra­der le com­po­sé, un ion fluo­rure est alors déga­gé. Celui-ci sera mis en évi­dence par fluo­res­cence, per­met­tant aux cher­cheurs d’identifier la bac­té­rie res­pon­sable et de l’isoler pour l’étudier plus en détail ensuite.

Leurs pre­miers tra­vaux⁵ ont per­mis de démon­trer l’efficacité du détec­teur de défluo­ra­tion. Ils s‘attachent désor­mais à ana­ly­ser des échan­tillons envi­ron­ne­men­taux (qui pro­viennent pré­fé­ren­tiel­le­ment de sites conta­mi­nés) et à amé­lio­rer les pro­prié­tés de dégra­da­tion de cer­taines des bac­té­ries d’intérêt. L’ensemble de la com­mu­nau­té scien­ti­fique mon­diale pour­suit ce même objec­tif : trou­ver « la » bac­té­rie anti-PFAS. Cepen­dant, à elle seule, une tech­no­lo­gie ne pour­ra suf­fire à résoudre le pro­blème des PFAS. Une approche col­la­bo­ra­tive du sujet s’avère indis­pen­sable pour y par­ve­nir. « Il faut asso­cier notre méthode de détec­tion avec des inno­va­tions issues d’autres labo­ra­toires, plaide Michael Rycke­lynck, comme les mem­branes d’adsorption⁶ [ndlr : pour cap­ter et sto­cker les PFAS], ou d’autres approches de chi­mie phy­sique per­met­tant la dégra­da­tion de ces com­po­sés. »

Les enjeux éco­no­miques sont tita­nesques pour l’industrie

Cette inter­dis­ci­pli­na­ri­té s’est récem­ment concré­ti­sée en France à l’i­ni­tia­tive de la Mis­sion pour les Ini­tia­tives Trans­verses et Inter­dis­ci­pli­naires du CNRS, avec un groupe de tra­vail⁷ dédié aux sujets de détec­tion et de dépol­lu­tion des PFAS, ain­si qu’aux alter­na­tives à ces com­po­sés. Chi­mistes, phy­si­ciens, bio­lo­gistes, ingé­nieurs, socio­logues, mathé­ma­ti­ciens, etc. sont appe­lés à rejoindre ce bouillon de science, qui vise­ra à accé­lé­rer l’innovation et l’émergence de solu­tions concrètes pour trai­ter le pro­blème des PFAS à sa juste mesure.

Un col­loque sera orga­ni­sé en mars 2024 pour ras­sem­bler ce large éven­tail de dis­ci­plines et pour créer des inter­ac­tions avec les indus­triels. Ces der­niers « doivent faire par­tie de l’équation, insiste Sté­phane Vuilleu­mier. Il faut bâtir avec eux une rela­tion de confiance. » Les indus­triels repré­sentent une porte d’accès pri­vi­lé­giée des scien­ti­fiques aux échan­tillons de sol, de sédi­ments ou d’eau à ana­ly­ser et à trai­ter. Ils auront, par ailleurs, un inté­rêt à suivre les avan­cées scien­ti­fiques de près, pour ensuite éva­luer des alter­na­tives pos­sibles à ces sub­stances ou bien pour implé­men­ter des pro­to­types de dépollution.

Pour autant, la ten­dance n’est pas encore à une dimi­nu­tion des usages, sou­ligne le cher­cheur, « car les enjeux éco­no­miques sont tita­nesques pour l’industrie ». Les PFAS sont, en effet, au cœur de la machine pro­duc­tive mon­diale : « l’accélération de la fabri­ca­tion de bat­te­ries pour véhi­cules élec­triques qui sol­li­cite ce type de sub­stances, par exemple, ne va pas for­cé­ment faci­li­ter l’émergence de solu­tions. » Pour autant, la poten­tielle future décou­verte de « bac­té­ries dépol­luantes » ne sau­rait deve­nir un pré­texte pour conti­nuer à pol­luer. Pour les cher­cheurs, il faut se poser la bonne ques­tion : sommes-nous prêts à nous pas­ser des PFAS ? Ils plaident ain­si pour que la régle­men­ta­tion évo­lue, afin de faci­li­ter le pro­ces­sus de tran­si­tion. « Les déci­deurs doivent opé­rer une balance bénéfice/risque entre, d’un côté, l’impact finan­cier que pro­vo­que­rait une res­tric­tion de l’usage des PFAS et, de l’autre, le coût en termes de san­té publique qu’entraînerait leur dis­sé­mi­na­tion conti­nue dans l’environnement. »

Quoi qu’il en advienne, la com­mu­nau­té scien­ti­fique se tient en ordre de marche, tant pour inno­ver en matière de solu­tions dépol­luantes, que pour éclai­rer la déci­sion publique et enrayer la dis­per­sion mena­çante de ces pol­luants éternels.

Samuel Belaud