Des navires amenés à terre dans le détroit de Torres et mis en carène en vue du nettoyage de la coque.
Les humains sont étranges. Tout en profitant de la nature à l’état pur, du soleil et de la mer, nous développons en même temps des technologies censées améliorer notre vie, mais qui finissent par nous éloigner de la plus belle invention qui soit : la vie elle-même.
Télévision, téléphones portables et voitures électriques sont des technologies de pointe, mais elles n’améliorent en rien la qualité de la nature. Ceux qui aiment être sur l’eau admirent la beauté de la nature, tout en polluant et en empoisonnant la vie marine – souvent sans même s’en rendre compte.
Bien sûr, certains aspects de la vie nécessitent encore des améliorations techniques, comme la méthode la plus efficace pour entretenir la coque d’un navire. Ce défi existait déjà il y a plusieurs siècles et il demeure d’actualité aujourd’hui. Chaque bateau en mer doit lutter contre des intrus indésirables qui s’accrochent à sa coque : algues, moules et bernacles. Trouver une solution équilibrée qui ne nuise pas à la vie marine serait la plus grande marque de respect pour sa beauté. Et la bonne nouvelle, c’est qu’aujourd’hui, c’est possible.
L’invention du cuivre comme agent antifouling
Il y a longtemps, quelqu’un a découvert que le cuivre avait un fort effet répulsif contre les algues. Les Phéniciens et les Romains appliquaient de fines plaques de cuivre sur les coques de leurs navires afin d’éviter l’encrassement en mer. Au XVIIIᵉ siècle, la Royal Navy britannique a commencé à recouvrir ses navires en bois de plaques de cuivre, ce qui s’est révélé très efficace contre les bernacles et les tarets. Toutefois, avec l’apparition des coques en fer et en acier, le cuivre n’était plus viable en raison de la corrosion galvanique.
L’humanité a longtemps cherché à améliorer le processus antifouling, et ce n’est qu’au milieu du XIXᵉ siècle que la première peinture antifouling à base de composés de cuivre a été mise au point. Des entreprises comme International Paint (AkzoNobel), Hempel et Jotun ont perfectionné les peintures à base d’oxyde de cuivre au début du XXᵉ siècle, établissant un standard mondial.
Sans être conscients de l’ampleur du problème, nous avons utilisé ces peintures antifouling à l’oxyde de cuivre pendant des décennies. Au départ, personne n’a observé les fonds marins assez longtemps pour comprendre leurs effets sur la vie marine. Heureusement, nous sommes aujourd’hui mieux informés et savons que l’oxyde de cuivre est toxique pour de nombreuses espèces aquatiques. Il est scientifiquement prouvé que l’oxyde de cuivre contenu dans les peintures antifouling a un impact significatif sur les écosystèmes marins.
Toxicité pour les organismes marins
Les ions de cuivre libérés par les peintures antifouling sont extrêmement toxiques pour de nombreux organismes marins, notamment les algues, mollusques, crustacés et poissons. Le plancton, qui est à la base des chaînes alimentaires marines, est particulièrement vulnérable. Le cuivre perturbe la photosynthèse et les processus cellulaires, réduisant ainsi les populations de plancton, ce qui affecte tous les organismes qui en dépendent.
Une étude de 2019 publiée dans Marine Pollution Bulletin a révélé que le cuivre s’accumule dans les chaînes alimentaires marines, avec des concentrations élevées dans le plancton et une bioaccumulation particulièrement marquée aux niveaux trophiques inférieurs.
Une autre étude menée en 2022 a montré que les marinas de Puget Sound, dans l’État de Washington, présentaient des niveaux de cuivre beaucoup plus élevés que les zones environnantes, en particulier dans les marinas fermées.
Bioaccumulation et impact sur la chaîne alimentaire
Le cuivre peut s’accumuler dans les organismes marins et s’accroître dans leurs tissus au fil du temps. Les prédateurs qui consomment des proies contaminées sont exposés à des concentrations encore plus élevées, entraînant des effets toxiques à plusieurs niveaux de la chaîne alimentaire.
Preuve scientifique : Une étude publiée dans le Journal of Animal Ecology (2022) a montré que le cuivre bioaccumulé dans les bivalves (comme les moules) réduisait considérablement les taux de reproduction des oiseaux marins et des poissons qui les consomment.
Perturbation des écosystèmes sédimentaires
La contamination des sédiments marins par le cuivre a des effets négatifs scientifiquement prouvés sur les écosystèmes des fonds marins, en particulier sur les communautés benthiques (vivant sur le fond marin). Des niveaux élevés de cuivre peuvent réduire la biodiversité, modifier la composition des espèces et altérer les fonctions écologiques. Les particules de cuivre coulent et s’accumulent dans les sédiments marins, où elles persistent pendant de longues périodes. Cela perturbe les écosystèmes benthiques, car les organismes vivant dans les sédiments, comme les vers et les coquillages, sont exposés à des concentrations toxiques.
Des recherches publiées dans Environmental Toxicology and Chemistry (2017) montrent que les sédiments contaminés par le cuivre réduisent considérablement la biodiversité et l’abondance des organismes benthiques.
Réduction de la biodiversité
Les études démontrent que les sédiments riches en cuivre sont associés à une diminution de la diversité et de l’abondance des macroinvertébrés benthiques. Par exemple, des recherches ont montré que la contamination de certains réservoirs entraînait une bioaccumulation significative du cuivre dans les larves de chironomes, affectant négativement leurs populations.
Modification des communautés
Des niveaux élevés de cuivre peuvent entraîner des changements dans les structures des communautés benthiques, favorisant les espèces les plus résistantes au détriment des plus sensibles. Ce déséquilibre écologique peut réduire la résilience globale de l’écosystème. Une étude a révélé que la contamination au cuivre modifiait considérablement la composition de la faune benthique, certaines espèces étant totalement absentes dans les zones les plus polluées.
Altérations fonctionnelles
L’exposition au cuivre est associée à des effets sublétaux chez les invertébrés benthiques, notamment une réduction de leur taux d’alimentation et une altération de leur reproduction. Ces perturbations fonctionnelles ont des répercussions en cascade sur le cycle des nutriments et le flux énergétique dans les écosystèmes marins profonds.
Ces découvertes soulignent l’importance de surveiller et de réguler les niveaux de cuivre dans les environnements marins afin de préserver la santé et la fonctionnalité des écosystèmes des fonds marins.
Effets hormonaux et développementaux
Le cuivre peut interférer avec les systèmes hormonaux, en particulier chez les poissons et les crustacés, affectant leur croissance, leur reproduction et leur survie. Une étude publiée dans Aquatic Toxicology (2016) a révélé que même de faibles concentrations de cuivre perturbaient les hormones reproductrices des poissons, réduisant leur capacité à se reproduire.
L’oxyde de cuivre (Cu₂O) dans l’antifouling : le tueur invisible
À long terme, la pollution au cuivre modifie la structure des communautés marines et réduit la biodiversité dans les zones contaminées. De plus, les résidus de cuivre persistants dans les sédiments marins peuvent retarder la régénération des habitats, même après l’arrêt de l’utilisation des peintures antifouling.
Des recherches publiées dans Marine Environmental Research (2021) ont révélé que certaines zones côtières polluées par le cuivre affichaient une biodiversité inférieure de 60 % par rapport aux zones non contaminées.
L’antifouling à base d’organostanniques
Dans les années 1960, une nouvelle peinture antifouling contenant des composés organostanniques a été introduite comme alternative révolutionnaire aux peintures à base de cuivre. Elle était incroyablement efficace : moins de frottement sur la coque, une meilleure efficacité énergétique et un entretien réduit au minimum.
Toutefois, une décennie plus tard, les scientifiques ont constaté des dommages environnementaux graves : déclin des populations de mollusques et d’huîtres, apparition du phénomène d’imposex chez les gastéropodes (développement d’organes sexuels mâles chez les femelles), entraînant l’effondrement des populations.
L’Organisation maritime internationale (OMI) a alors décidé d’interdire progressivement ces peintures à base de TBT, avec une interdiction totale en 2008. Le monde est donc retourné aux peintures antifouling au cuivre.
Alternatives aux antifoulings à base de cuivre
Aujourd’hui, nous savons que l’oxyde de cuivre, bien qu’efficace contre l’encrassement, présente un danger majeur pour les écosystèmes marins. C’est pourquoi des réglementations, comme le Règlement européen sur les produits biocides (BPR), visent à limiter son utilisation.
Finsulate : la nature au service de l’antifouling
La meilleure solution écologique s’inspire de la nature. L’entreprise néerlandaise Finsulate a conçu une feuille adhésive dotée de microstructures imitant les épines d’un oursin. Résultat : une solution antifouling révolutionnaire offrant une garantie de huit ans.
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