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Résumé:

La pollution des océans par les déchets plastiques est devenue un problème environnemental majeur résultant de son accumulation dans les environnements terrestre et marin. Lorsqu'ils sont mal gérés, les plastiques pénètrent dans le milieu aquatique où ils subissent une dégradation et une fragmentation en microplastiques désormais omniprésents dans tous les milieux aquatiques (Law, 2017). Outre le fait qu'il est impossible d'éliminer les microplastiques du milieu marin, leur impact sur l’environnement est plus important. Diverses études ont montré que de nombreux types d'organismes marins ingéraient des microplastiques, ce qui entraînait des effets néfastes à plusieurs niveaux de la chaîne alimentaire et des écosystèmes marins (Rochman et al., 2016 ; Chae et al., 2017). On soupçonne également que les microplastiques, qui constituent un nouvel habitat pour les micro-organismes, sont des vecteurs de bactéries potentiellement pathogènes (Kirstein et al.,2016 ; Dussud et al.,2018).Le devenir des polymères dans le milieu aquatique dépend à la fois de phénomènes abiotiques (UV, stress mécanique) et biotiques, dus à la colonisation du plastique par des micro-organismes marins (bactéries, phytoplancton, champignons, etc.). Une des principales étapes de la biodégradation est la constitution d'un biofilm et la réduction de la longueur des chaînes de polymère via des exo-enzymes produites par des bactéries issues du biofilm. Une fois que les chaînes de polymère sont suffisamment courtes, elles peuvent être assimilées par les bactéries (Ennouri et al., 2017). Alors que les phénomènes abiotiques entraînent l’endommagement et la fragmentation d’un polymère par des mécanismes d’oxydation et d’hydrolyse, la création de défauts structurels et la propagation de fractures, il est généralement admis que seuls les phénomènes biotiques conduiront à la biodégradation complète d’un polymère, c’est-à-dire à sa conversion en biomasse, eau et CO2. En milieu marin, de nombreuses questions demeurent quant à la cinétique relative de la dégradation abiotique et biotique et à leur impact respectif en termes de fragmentation (Shah et al., 2008). Par exemple, plusieurs articles (Ter Halle et al., 2016 ; Cozar et al., 2018) ont récemment rapporté que la distribution en taille des particules collectées dans l'océan entre 5 mm et quelques centaines de microns ne semble pas correspondre à un processus de fragmentation monocinétique.Les profils d'érosion des polymères semi-cristallins ont fait l'objet d'études approfondies en laboratoire dans des conditions enzymatiques ou bactériennes et divers profils de dégradation ont été observés, leur apparition est principalement liée à la différence de cinétique d'érosion entre les régions cristallines et amorphes (Morse et al., 2011 ; Martinez-Tobon et al., 2018). À ce jour, il y a beaucoup moins d'études sur la manière dont l'évolution des patterns de surface influencera à son tour le processus d'érosion, et pourra conduire à la fracture ou à la génération de fragments.Afin d'étudier le processus d'érosion enzymatique, nous avons utilisé le système bien connu PDLLA / protéinase K (Yamashita et al., 2005). Etant particulièrement intéressés par le rôle des hétérogénéités à l’échelle de quelques nanomètres à quelques micromètres, nous avons utilisé un polymère de composition chimique donnée (PDLLA, 1,7% de D-mer, Mn = 95 kg / mol, indice de polydispersité I = 1,63) et de morphologie contrôlée par traitement thermique.