PFAS et microplastiques : la contamination synergique méconnue

Longtemps étudiés comme des menaces distinctes, les PFAS (substances per- et polyfluoroalkylées) et les microplastiques convergent dans les milieux aquatiques pour former ce que la littérature scientifique récente appelle le « nexus MP-PFAS ». Concrètement, cela signifie que ces deux familles de contaminants ne se contentent pas de coexister : elles interagissent, et leur toxicité combinée dépasse la simple addition de leurs effets individuels.

Pour bien comprendre ce mécanisme, il faut abandonner l'approche réglementaire traditionnelle qui traite chaque polluant isolément. Les données publiées entre 2024 et 2026 démontrent que 41 % des interactions observées entre PFAS et microplastiques sont de nature synergique, un chiffre qui remet en question l'ensemble des cadres d'évaluation des risques actuels.

Le nexus MP-PFAS : quand les microplastiques deviennent vecteurs#

Les microplastiques agissent comme des transporteurs, des concentrateurs et des sources secondaires de PFAS. Trois éléments sont à retenir concernant ce mécanisme :

Sorption préférentielle : les PFAS se fixent sur la surface des particules de microplastiques par interactions hydrophobes et électrostatiques. Des concentrations de 122 à 166 ng/g de PFAS ont été mesurées sur des microplastiques prélevés en station d'épuration ;
Transport longue distance : une fois adsorbés, les PFAS voyagent avec les microplastiques sur des distances considérables, contaminant des zones éloignées des sources d'émission initiales ;
Relargage différé : les conditions environnementales (pH, salinité, matière organique dissoute) modulent les processus de désorption, créant des pics de contamination imprévisibles.

En pratique, un organisme aquatique qui ingère un microplastique contaminé par des PFAS subit une double exposition : la toxicité intrinsèque de la particule plastique et celle des substances chimiques relarguées dans son organisme.

Toxicité synergique : les chiffres qui changent la donne#

Une étude publiée dans Environment International sur le crustacé Daphnia magna — organisme sentinelle des écosystèmes d'eau douce — a quantifié les interactions : sur l'ensemble des effets combinés observés, 59 % sont additifs et 41 % sont synergiques. Aucun effet antagoniste significatif n'a été relevé.

Mécanismes biologiques identifiés#

Les recherches menées sur cinq lignées cellulaires humaines confirment que la co-exposition PFAS-microplastiques amplifie plusieurs réponses toxicologiques :

Stress oxydatif : production accrue de radicaux libres, dépassant les capacités de défense cellulaire ;
Dysrégulation immunitaire : perturbation des mécanismes de défense, notamment chez les invertébrés aquatiques ;
Perturbation métabolique : altération du métabolisme lipidique et de la neurogenèse, particulièrement aux stades précoces de développement des poissons ;
Atteinte reproductive : effets sur la reproduction observés à des concentrations environnementalement réalistes.

À noter que ces effets synergiques sont particulièrement prononcés dans les stades précoces de vie des organismes aquatiques, ce qui pose un problème fondamental pour la résilience des écosystèmes.

Le gap réglementaire : une évaluation contaminant par contaminant obsolète#

Le cadre réglementaire européen et international évalue les risques chimiques substance par substance. Cette approche, héritée de la toxicologie classique, présente un angle mort structurel : elle ignore les effets de mélange.

Concrètement, cela signifie que :

Les normes de qualité environnementale (NQE) pour les PFAS ne tiennent pas compte de la présence simultanée de microplastiques ;
Les seuils réglementaires pour les microplastiques (lorsqu'ils existent) ne considèrent pas leur rôle de vecteur chimique ;
L'évaluation des risques pour la santé humaine via l'eau potable sous-estime potentiellement l'exposition réelle.

Les revues scientifiques de janvier 2026 soulignent explicitement que les cadres réglementaires actuels sont inadéquats pour traiter ces effets de mélange en milieu aquatique. Le cycle du carbone lui-même est affecté, puisque la contamination des zones humides perturbe les processus de séquestration.

Remédiation 2026 : les technologies face au double défi#

Traiter simultanément PFAS et microplastiques dans l'eau représente un défi technique considérable. Les trois technologies identifiées par l'EPA comme meilleures techniques disponibles sont :

Charbon actif granulaire (GAC) : efficace pour adsorber les PFAS, il retient également une partie des microplastiques par filtration physique. La plupart des stations de traitement d'eau de surface privilégient cette solution pour des raisons pratiques et économiques ;
Résines échangeuses d'ions sélectives PFAS : plus ciblées, elles offrent une meilleure performance sur les PFAS à chaîne courte que le charbon actif. Des pilotes en 2026 testent des résines plus denses utilisables en combinaison avec le charbon ;
Osmose inverse et nanofiltration : efficaces mais coûteuses, elles constituent une barrière quasi totale contre les deux types de contaminants.

Vers une approche multi-technologies#

Il est fondamental de comprendre qu'aucune technologie unique ne suffit. L'approche recommandée en 2026 est le « train de traitement » combinant plusieurs barrières successives. Une avancée prometteuse a été annoncée fin 2025 : des hydroxides doubles lamellaires (LDH) capables de capturer et détruire les PFAS à une vitesse cent à mille fois supérieure aux filtres conventionnels, y compris dans l'eau de rivière et l'eau du robinet.

Implications pour la surveillance et la recherche#

En pratique, trois recommandations structurelles se dégagent :

Repenser les protocoles de monitoring : intégrer systématiquement la recherche de PFAS sur les microplastiques collectés, et inversement. Les services écosystémiques dépendent de cette vigilance.
Réviser les cadres d'évaluation des risques : passer d'une approche « substance unique » à une approche « mélange » qui reflète la réalité environnementale.
Prioriser la recherche sur les seuils combinés : les données actuelles, bien que convergentes, restent insuffisantes pour fixer des normes réglementaires intégrant la synergie.

La contamination synergique PFAS-microplastiques n'est pas un sujet de recherche académique déconnecté des réalités. Elle affecte directement la qualité de l'eau potable, la sécurité alimentaire via les produits de la pêche, et la santé des écosystèmes aquatiques dont dépendent des millions de personnes. Ignorer cette interaction revient à sous-estimer systématiquement le risque réel auquel populations et biodiversité sont exposées.