Les mystérieuses boules noires échouées sur les plages de Sydney à la mi-octobre seraient probablement des fragments de « fatberg » contenant des traces de matières fécales humaines, de méthamphétamine et de PFAS, selon une nouvelle analyse détaillée de leur composition.
Les premiers rapports évoquaient de possibles boulettes de goudron issues d’une marée noire. Une série de tests scientifiques a toutefois révélé une réalité plus complexe.
Les mystérieuses boules noires de Sydney
Les premiers signalements sont apparus le 16 octobre à Coogee Beach, dans l’est de Sydney. Des sauveteurs avaient repéré sur le sable de nombreuses sphères noires qui, au premier abord, ressemblaient à du goudron.
Des observations similaires ont rapidement été faites sur les plages voisines de Bondi, Bronte, Tamarama et Maroubra. Elles ont entraîné leur fermeture immédiate et des opérations de nettoyage. Les autorités craignaient initialement la présence de « boulettes de goudron » toxiques et ont donc diffusé des recommandations sanitaires et des avertissements au public.
Les premiers tests menés par la municipalité de Randwick concordaient avec l’hypothèse de boulettes de goudron composées de pétrole et de débris.
Du pétrole ou quelque chose de plus répugnant ?
Nous avons cherché à déterminer précisément la composition et l’origine de ces boules noires.
Avec des collègues de l’université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW), nous avons réalisé de nombreux tests et analyses, en collaboration avec le centre d’analyse Mark Wainwright et la division d’investigation environnementale du ministère fédéral du Changement climatique, de l’Environnement, de l’Énergie et de l’Eau (DCCEEW).
Nous avons également travaillé avec l’Agence de protection de l’environnement de Nouvelle-Galles du Sud (EPA) et la municipalité de Randwick.
Les premiers examens, fondés principalement sur les résultats d’une technique appelée spectroscopie de résonance magnétique nucléaire à l’état solide, laissaient penser que la matière ressemblait à du pétrole brut. Des analyses complémentaires ont néanmoins révélé une composition différente et plus répugnante.
L’étude des éléments présents a montré que cette substance noire était constituée principalement de carbone. Une datation au radiocarbone a ensuite établi qu’environ 30 % seulement de ce carbone était d’origine fossile, ce qui suggère que les combustibles fossiles ne formaient pas l’essentiel des boules.
Nous avons aussi relevé des quantités importantes de calcium et des concentrations bien plus faibles de divers métaux. Les tests spectroscopiques ont mis en évidence des signatures correspondant à des graisses, des huiles et des molécules graisseuses que l’on trouve souvent dans les résidus de savon, les huiles de cuisson et les aliments. Ces résultats pointaient vers des déchets humains.
PFAS, drogues et traces de matières fécales
Nous avons ensuite cherché à dissoudre la substance dans des solvants organiques. Seuls un tiers à la moitié environ de sa masse ont pu être dissous de cette manière.
Nous avons examiné de plus près la partie dissoute grâce à la spectrométrie de masse, une technique qui identifie les molécules selon leur masse et leur charge électrique. Elle a révélé des molécules présentes dans les carburants automobiles, ainsi que des molécules organiques comme des acides gras et des glycérides.
Nous avons également identifié des substances perfluoroalkylées industrielles (PFAS, ou « polluants éternels »), des composés stéroïdiens comme le norgestrel, des médicaments antihypertenseurs comme le losartan, des pesticides et des médicaments vétérinaires. Ces éléments sont compatibles avec une contamination par des eaux usées et des eaux de ruissellement industrielles.
Des indices de matières fécales humaines étaient aussi présents, notamment un dérivé du cholestérol appelé épicoprostanol, ainsi que des résidus de drogues récréatives, dont le tétrahydrocannabinol, aussi connu sous le nom de THC et présent dans la plante de cannabis, et la méthamphétamine. Ces résultats concordent avec un apport de déchets domestiques.
L’analyse de la partie insoluble s’est révélée plus difficile. Nous avons utilisé la résonance magnétique nucléaire à l’état solide et une méthode appelée spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, qui détecte les substances chimiques à l’aide de lumière infrarouge. Les résultats suggéraient la présence de graisses, sans être concluants.
Ces amas étaient-ils des fragments de fatberg ?
Que signifient tous ces résultats ? Les fortes concentrations de graisses, d’huiles, de molécules graisseuses et de calcium, associées à une faible solubilité, correspondent aux caractéristiques d’un « fatberg » : une masse solidifiée de graisses, d’huiles et de molécules graisseuses susceptible de s’accumuler dans les eaux usées.
La détection de marqueurs de matières fécales humaines, de médicaments et de drogues récréatives suggère une possible origine dans les eaux usées ou d’autres effluents urbains. Cependant, même si leur composition indique que ces boules noires pourraient ressembler à des fatbergs, nous ne pouvons pas confirmer définitivement leur origine exacte.
Cet épisode met néanmoins en lumière le problème plus large de la pollution du littoral de Sydney.
Selon des rapports récents, environ 28 % des sites de baignade surveillés en Nouvelle-Galles du Sud sont sujets à la pollution. Beaucoup obtiennent de mauvaises évaluations de la qualité de l’eau, surtout après la pluie. Des plages comme Gymea Bay, Coogee Beach, Malabar Beach et Frenchmans Bay ont été désignées comme préoccupantes, avec des avis déconseillant la baignade en raison d’une contamination par des matières fécales humaines.
La pollution par les déchets urbains
Analyser et comprendre la pollution liée aux déchets urbains est une tâche difficile, qui exige une approche pluridisciplinaire.
Pour démêler la composition complexe de ces amas, nous avons employé la datation au carbone 14, la spectrométrie de masse, l’analyse élémentaire et des techniques de microscopie.
Malgré l’ensemble de ces travaux, nous ne pouvons toujours pas tirer de conclusion définitive sur leur source principale. Cette incertitude reflète les difficultés plus générales que rencontrent les scientifiques et les organismes environnementaux pour repérer et combattre la pollution des zones côtières.
Cet incident souligne l’importance d’analyses scientifiques approfondies pour comprendre les problèmes environnementaux. En poursuivant les recherches sur l’origine et la composition de ces polluants, nous pourrons mieux comprendre les effets de la gestion des déchets urbains sur la santé de nos côtes.
Ces recherches ont été dirigées par des chercheurs de l’UNSW, notamment Jon Beves, maître de conférences, Tim Barrows, Martin Bucknall, William Alexander Donald, professeur, Albert Fahrenbach, Sarah Hancock, Christopher Hansen, Lisa Hua, Martina Lessio, Chris Marjo, Vinh Nguyen, maître de conférences, Martin Peeks, Aditya Rawal, Chowdhury Sarowar, Timothy Schmidt, professeur, Jake Violi et Helen Wang.
Jon Beves, maître de conférences en chimie à l’UNSW Sydney, et William Alexander Donald, professeur de chimie et titulaire d’une bourse de recherche « Future Fellowship » de l’ARC à l’UNSW Sydney.
Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.
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