microplastiques et les nanoplastiques ont reçu beaucoup d'attention récemment en raison de leurs effets néfastes sur les milieux aquatiques et marins. Les microplastiques et les nanoplastiques peuvent être produits soit délibérément pour être utilisés dans certains produits, soit résulter de la dégradation ou de plastiques plus gros. Par conséquent, bien que des efforts soient en cours pour réduire la fabrication intentionnelle de microplastiques et de nanoplastiques, l'utilisation généralisée de plastiques plus gros représente toujours une source importante de leur introduction dans l'environnement.

De plus, on sait peu de choses sur les effets des microplastiques et des nanoplastiques sur les environnements terrestres et les plantes qui y poussent. Ceci est intéressant à la fois lorsque l'on considère les menaces qui pèsent sur la biodiversité végétale actuelle, mais aussi lorsque l'on considère les effets néfastes potentiels sur les cultures vivrières importantes et l'introduction potentielle de microplastiques et de nanoplastiques dans les approvisionnements alimentaires. Pour mettre en évidence les impacts possibles des contaminants nanoplastiques sur la croissance des plantes dans les environnements terrestres, Xiao-Dong Sun et ses collègues dans leur récent article en Natural Nanotechnology évaluer l'impact de deux nanoplastiques différents sur la croissance de Arabidopsis et étudier si ces plastiques sont absorbés par les plantes.

Sun et ses collègues utilisent deux types de nanoplastiques : un avec une charge de surface positive et un autre avec une charge de surface négative. Lorsqu'elles sont mélangées à de la terre ou à un milieu de croissance, les nanoparticules positives et négatives ont des effets néfastes sur la croissance de Arabidopsis sur une gamme de concentrations. Lorsque la croissance des racines primaires a été mesurée, les auteurs ont constaté que le nanoplastique chargé positivement était plus préjudiciable à la croissance des racines que le nanoplastique chargé négativement. Une inspection plus approfondie a révélé que les deux nanoplastiques provoquaient un gonflement des cellules dans certaines parties de la racine, ainsi qu'une longueur de cellule plus courte dans plusieurs zones de la racine.

Pour tenter de comprendre comment les nanoplastiques peuvent produire ces défauts de croissance des plantes, Sun et ses collègues ont analysé les changements dans l'expression des gènes lors de l'exposition des plantes aux nanoplastiques. Conformément à leur plus grand impact sur la croissance des plantes, les nanoplastiques chargés positivement ont eu un effet plus important sur l'expression des gènes que les nanoplastiques chargés négativement. Les nanoplastiques chargés positivement ont notamment provoqué une régulation positive des gènes associés à la synthèse de pigments connus pour protéger contre les espèces réactives de l'oxygène qui sont souvent produites dans les plantes stressées. Conformément à cela, les auteurs rapportent une accumulation de peroxyde d'hydrogène dans les extrémités des racines et les zones de maturation des racines chez les plantes exposées aux nanoplastiques chargés positivement ou négativement.

Ainsi, au moins dans la configuration expérimentale de Sun et ses collègues, les nanoplastiques peuvent avoir un impact néfaste sur la croissance des plantes. Les auteurs ont également cherché à savoir si ces nanoplastiques étaient capables d'être absorbés par les Arabidopsis plantes, ou s'ils exerçaient des effets néfastes simplement en se trouvant dans le sol environnant. En utilisant des nanoplastiques marqués par fluorescence, les auteurs ont découvert que les deux nanoplastiques semblaient être absorbés dans une certaine mesure par les racines des plantes. D'autres travaux utilisant la microscopie électronique ont également montré que des particules nanoplastiques pouvaient être trouvées dans les cellules épidermiques des racines et dans la lumière du xylème.

Comme le concèdent Sun et ses collègues, les nanoplastiques et les conditions utilisées dans cette étude ne s'appliquent pas nécessairement aux divers environnements dans lesquels les plantes poussent et au type de nanoplastiques qu'elles peuvent rencontrer. Cependant, c'est une indication importante que, en théorie du moins, nous avons des raisons de nous inquiéter des impacts des nanoplastiques sur l'environnement terrestre et les organismes qui y vivent. Les résultats de cette étude indiquent également qu'il est au moins théoriquement possible que des nanoplastiques soient présents dans d'importantes cultures vivrières. Des travaux supplémentaires sont donc nécessaires pour déterminer dans quelle mesure les nanoplastiques ont un impact sur les plantes dans les environnements naturels et dans quelle mesure nous devrions nous préoccuper de leur impact sur la terre ainsi que dans l'eau.