Correlative SEM–Raman Microscopy of Inhalable Particles Sampled during Indoor Football on Artificial Turf with Crumb Rubber and Olive-Stone Infills
Cette étude utilise la microscopie corrélative SEM–Raman pour démontrer que, bien que le remplacement du caoutchouc granulé par un remplissage de grignons d'olives dans les gazons artificiels intérieurs modifie la composition des particules en suspension en introduisant des bioaérosols et en augmentant les concentrations de matières particulaires, cela n'élimine pas l'exposition par inhalation, soulignant ainsi la nécessité d'une caractérisation chimique et biologique complète des matériaux durables.
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Lorsque nous pensons à l'air à l'intérieur d'un gymnase, nous imaginons souvent le souffle des athlètes et la poussière soulevée par leurs chaussures. Nous considérons rarement le sol sous leurs pieds. Le gazon artificiel, l'herbe synthétique qui recouvre de nombreux terrains de football en salle, est maintenu en place par une couche de petits granulés appelés remplissage. Pendant des décades, le choix standard a été le granulé de caoutchouc, de minuscules morceaux de pneus de voitures recyclés. Récemment, alors que les préoccupations croissaient concernant les produits chimiques présents dans les pneus, certaines installations sont passées à des alternatives plus « vertes » composées de noyaux d'olives broyés et de sable. Mais une question critique demeure : lorsque les joueurs courent et glissent sur ces surfaces, que devient réellement l'air ? Le fait de remplacer un matériau à base de pneus par un matériau d'origine végétale rend-il l'air plus sûr à respirer, ou ne fait-il que changer le type de poussière que nous inhalons ? Cette question se situe à l'intersection de la science des matériaux et de la santé publique, se concentrant sur les particules invisibles qui peuvent voyager profondément dans nos poumons.
Une équipe de chercheurs s'est donné pour mission de répondre à cela en observant deux salles de football en salle en Norvège lors de matchs réels. L'une des salles utilisait le granulé de caoutchouc traditionnel, tandis que l'autre utilisait le mélange de noyaux d'olives broyés. Ils ne se sont pas contentés de mesurer la quantité totale de poussière ; ils voulaient savoir exactement de quoi cette poussière était composée. Pour ce faire, ils ont collecté des échantillons d'air pendant que les matchs se déroulaient, puis ont utilisé une combinaison puissante de microscopes. D'abord, ils ont pris des photographures à haute résolution des particules individuelles piégées sur leurs filtres. Ensuite, en utilisant une technique appelée spectroscopie Raman, ils ont projeté un laser sur ces mêmes particules pour lire leurs empreintes chimiques, identifiant si un grain était du caoutchouc, de la pierre, du plastique ou autre chose.
Les résultats ont révélé que les deux types de revêtements libèrent des quantités significatives de particules dans l'air pendant le jeu, mais que la composition de cet air est très différente. Dans la salle avec le remplissage de noyaux d'olives, l'air était rempli de particules dérivées directement des noyaux eux-mêmes. Ces particules de pierre ont été trouvées à l'intérieur, mais étaient absentes de l'air extérieur, prouisant qu'elles provenaient du gazon synthétique. Étonnamment, la masse totale de poussière dans cette salle était bien plus élevée que dans la salle de caoutchouc. Les chercheurs ont également découvert que la nature organique des noyaux d'olives permettait la croissance de champignons. Ils ont trouvé des spores de deux types de moisissures, Aspergillus et Penicillium, dans l'air de la salle aux noyaux d'olives. Ces particules biologiques n'ont pas été trouvées dans la salle avec le remplissage en caoutchouc, suggérant que le matériau « naturel » introduisait un nouveau type de risque pour la santé : le potentiel de respirer des spores de moisissure.
Dans la salle avec le granulé de caoutchouc, l'air contenait des particules composées de caoutchouc, mais les chercheurs ont été confrontés au défi de localiser précisément leur source. Comme le caoutchouc du gazon est chimiquement identique au caoutchouc provenant de l'usure des pneus de voitures sur les routes proches, les particules du gazon ressemblaient exactement à la pollution dérivant de la ville. Cependant, les données suggéraient que la salle de caoutchouc libérait tout de même sa propre part de poussière de caoutchouc, probablement mélangée à la pollution routière ambiante. La quantité totale de poussière dans cette salle était nettement inférieure à celle de la salle de noyaux d'olives, et l'air contenait beaucoup moins de contaminants biologiques.
L'étude remet en question une hypothèse courante : l'idée qu'un matériau biodégradable, d'origine végétale, est intrinsèquement plus sûr à respirer qu'un matériau synthétique. Les conclusions montrent que remplacer le granulé de caoutchouc par des noyaux d'olives broyés n'élimine pas l'exposition aux particules ; cela déplace simplement le profil du danger. Au lieu de la poussière de caoutchouc, les joueurs de la salle de noyaux d'olives respiraient de la poussière de pierre et, potentiellement, des spores de moisissure. Les chercheurs ont noté que la salle de noyaux d'olives présentait une concentration de poussière inhalable globale beaucoup plus élevée, atteignant des niveaux qui dépassent les directives quotidiennes de sécurité de l'Organisation mondiale de la Santé pour les matières particulaires. En revanche, la salle de caoutchouc présentait des niveaux de poussière plus bas, bien qu'elle contienne toujours des particules dérivées de pneus.
En fin de compte, ce travail démontre que remplacer un matériau par un autre sans comprendre l'image complète de ce qui est réellement libéré dans l'air peut entraîner des conséquences inattendues. L'alternative « verte » a introduit des risques biologiques que la version synthétique n'avait pas, tandis que la version synthétique portait des risques chimiques associés à l'usure des pneus. Les chercheurs ont conclu que les alternatives durables ne doivent pas être supposées plus sûres sans des tests rigoureux de leurs émissions chimiques et biologiques. Dans le contexte du sport en salle, le sol sous les joueurs n'est pas seulement une surface de jeu ; c'est une source active de l'air qu'ils respirent, et changer sa composition change l'air lui-même.
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