Lors d’une étude réalisée en laboratoire, des maquettes de toits verts ont retenu 97,5 % des particules de microplastiques contenues dans les eaux de ruissellement.
Par Sarah DeWeerdt (Opens in a new window)
Les toits verts peuvent capter presque toutes les particules de microplastiques qui contaminent l’eau de pluie dans les villes modernes, selon une nouvelle étude. Ces résultats s’ajoutent à la liste des avantages des toits verts, déjà connus pour réduire la consommation énergétique liée au chauffage et à la climatisation (Opens in a new window) des bâtiments, ainsi que pour ralentir l’écoulement des eaux pluviales.
« Ces solutions fondées sur la nature peuvent offrir des co-bénéfices inattendus, comme contribuer à réduire la pollution atmosphérique dans des environnements densément construits », affirme Shuiping Cheng (Opens in a new window), membre de l’équipe de recherche à l’Université Tongji de Shanghai, en Chine.
Les microplastiques, de petits fragments issus de la dégradation des produits plastiques du quotidien, sont omniprésents. On les retrouve dans le sol, l’eau, l’air, et même dans notre organisme. Il devient de plus en plus évident qu’ils représentent des risques pour l’environnement, la faune et la santé humaine.
La plupart des efforts visant à capter les microplastiques en milieu urbain se concentrent sur leur filtration dans le ruissellement de surface, à l’aide d’étangs de bioremédiation, de fossés de drainage végétalisés ou de zones humides artificielles. Comme les toits verts sont déjà connus pour filtrer les métaux lourds et les nutriments excédentaires des eaux de ruissellement, Cheng et ses collègues se sont demandé s'il était également possible de retenir les microplastiques.
L’équipe a créé en laboratoire des maquettes de toits verts, composées de bacs en plastique peu profonds d’un demi-mètre carré et de 85 millimètres de profondeur. Chaque bac contenait un filtre pour empêcher l’érosion du sol, une couche de drainage et du terreau, dans lequel Cheng et ses collègues ont planté deux espèces couramment utilisées (Opens in a new window) sur les toits verts de Shanghai : Rhodiola rosea et Sedum lineare.
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Les scientifiques ont ensuite broyé du plastique caoutchouté en poudre et transformé du polyuréthane en fibres. Ces particules de microplastiques ont été ajoutées à l’eau, à une concentration comparable à celle retrouvée dans la pluie urbaine.
À l’aide d’un dispositif semblable à un arroseur, l’équipe a généré de la « pluie » sur les toits verts miniatures, puis mesuré la quantité de microplastiques dans les eaux de ruissellement, retenus dans le sol et adhérents aux plantes. Les toits verts ont capté 97,5 % des particules de microplastiques tombées lors d’une « pluie » légère, rapporte l’équipe dans la revue Communications Earth & Environment.
La ville de Shanghai possède actuellement 3,56 millions de mètres carrés de toits verts, une fraction infime de la surface totale des toits de la ville. Mais même cette superficie modeste pourrait capter 56,2 tonnes de microplastiques chaque année, calcule l’équipe. Cela équivaut à 1,65 fois la quantité de microplastiques provenant des eaux usées domestiques qui pénètrent dans les cours d’eau urbains. « Notre étude met en lumière le potentiel puissant des toits verts urbains pour agir comme des capteurs passifs de microplastiques atmosphériques », dit Cheng.
Dans l’étude, la majorité des microplastiques ont été captés par le sol plutôt que par les feuilles. Toutefois, cela dépend aussi de la morphologie des plantes : Rhodiola rosea, dont les feuilles sont disposées en rosette, a mieux capté les microplastiques que Sedum lineare, aux feuilles minces et pointues.
Les toits verts ont également mieux retenu les fragments de microplastiques irréguliers plutôt que les fibres fines et glissantes. « Nous avons été surpris d’observer que les fibres de microplastiques captées par le système de toit vert pouvaient être remises en suspension dans l’atmosphère sous l’effet du vent », ajoute Cheng. Ces résultats soulignent la difficulté d’éliminer les fibres de microplastiques, notamment celles rejetées par les vêtements extensibles modernes.
Les toits verts ne représentent probablement pas une solution « clé en main » contre la pollution par les microplastiques. À long terme, le sol pourrait devenir saturé. L’équipe suggère que des vers de terre pourraient être déployés pour dégrader (Opens in a new window) et métaboliser les fragments de microplastiques.
D’autre part, les couches de filtre et de drainage des toits verts sont parfois faites de plastique, ce qui pourrait devenir une nouvelle source de pollution par microplastiques, avertit l’équipe. Des feuilles de polypropylène enterrées dans le sol des maquettes ont démontré des signes de vieillissement et de dégradation au fil de l’expérience.
« Une étape clé consiste à valider ces résultats dans des conditions réelles, sur des toits verts à grande échelle », souligne Cheng. « Nous explorons activement des occasions de mener de telles études de terrain à long terme pour mieux comprendre les dynamiques de rétention et de libération des microplastiques au fil du temps. »
Source : Huang J. et coll., « Green roofs act as the first barrier to intercept microplastics from the urban atmosphere (Opens in a new window) », Communications Earth & Environment, 2025.
Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2025/07/an-unexpected-green-roof-benefit-purging-urban-rainfall-of-practically-all-microplastics/ (Opens in a new window)
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(Opens in a new window)Anthropocène est la version française d’Anthropocene Magazine (Opens in a new window). La traduction française des articles est réalisée par le Service de traduction de l’Université Concordia (Opens in a new window), la Durabilité à l’Ère Numérique (Opens in a new window) et le pôle canadien de Future Earth (Opens in a new window).
Date
October 8, 2025