Traitement de l’eau et des sols

par les plantes

Phytoremédiation et phytorestauration

 Depuis l’antiquité grecque et romaine, on a utilisé les plantes pour limiter les déchets humains. Du tas de compost en passant par la lagune plantée, un immense chemin a été parcouru jusqu’aux plantes dépolluantes OGM d’aujourd’hui.  A la fin du XVIème siècle, Césalpin (Andrea Cesalpino), un savant italien remarquable tant par ses travaux en médecine, en philosophie, qu’en botanique découvre une plante dont il remarque qu’elle pousse dans des roches particulièrement riche en métaux, Alyssum bertolonii dont il n’imagine pas qu’elle sera étudiée durant 130 ans, jusqu’en 1948 pour sa capacité d’accumulation des métaux lourds dans ses tissus, et ce en plus grande concentration que dans le sol où elle croît. C’est la première hyperaccumulatrice  identifiée, et ce n’est qu’à partir des années 1970 que ce type de plantes sera employé à la décontamination des milieux.

( voir aussi l'article "lagunage")

Phytoremédiation

La phytoremédiation est la décontamination par les plantes des sols, de l’eau et parfois de l’air pollué par des métaux lourds, hydrocarbures, toxines ou encore composés radioactifs.

On distingue différents modes d’épuration en fonction du type d’action des végétaux impliqués :

Phytoextraction :

C’est l’extraction des matières indésirables par l’intermédiaire d’une plante dont on prélèvera ensuite les parties où elles sont stockées .

Principalement employée contre les métaux lourds et les particules radioactives (Sélenium, Cobalt et Uranium notamment). Les plantes sélectionnées pour leur résistance et leur capacité d’accumulation -on parle d’hyperaccumulateurs(-trices)- vont piéger dans leurs parties récoltables les polluants extraits de leur milieu qui, après fauchage à maturité, incinération et stockage des cendres en zone sécurisée, pourront éventuellement être retraités, présentant ainsi un intérêt économique non négligeable par la combustion opérée et le produit recyclé récupéré.

Généralement, les métaux lourds extraits par la plante seront stockés dans leurs vacuoles,

mais aussi parfois dans l’apoplasme selon certaines études encore en cours. Néanmoins, les organes de stockage principal ne sont pas toujours les même chez les différentes plantes, il peut s’agir des racines, des tiges, des feuilles principalement, mais aussi de la sève, des graines ou des bourgeons .

On remarque que les espèces présentent souvent une prédilection pour tel ou tel métal, et qu’il est généralement nécessaire de planter différentes essences pour dépolluer totalement un site. La culture est renouvelée jusqu’à obtention de taux acceptables dans le milieu.

Il est important de noter que seuls les métaux solubles seront biodisponibles, c'est-à-dire assimilable par les végétaux, et il arrive parfois que l’on soit obligé d’ajouter un chélateur (« agent transformateur ») pour que les ions métalliques soient libérés et libres d’absorption.

Une plante particulièrement étudiée, le Tabouret bleuâtre (Thlaspi caerulescens) a résolu ce problème en acidifiant elle-même le sol où elle pousse, se gavant littéralement de zinc qui, une fois dans ses tissus, protègera ses organes de la consommation par ses prédateurs herbivores de prédilection.

Parmi les exemples de phytoextraction, on peut citer celui de l’île aux corbeaux, au Québec, où un ancien site d’enfouissement de batteries est dépollué de son Zinc et de son Manganèse par des algues, ou encore les plantations de Tournesol dans la région de Tchernobyl en Ukraine contre le Cesium-137 et le Selenium.

Phytovolatilisation :

C’est la décontamination d’un milieu par des plantes dont l’action principale sera de capter les polluants et de les transformer ou de les transporter pour finalement les  évacuer par transpiration.

Dans certains cas, c’est la grande capacité d’évapo-transpiration du végétal qui est mise à contribution. Ainsi, des travaux US sur le genre Populus (peuplier) démontrent son efficacité dans la volatilisation du TCE (trichloréthylène) à hauteur de 90 à 96 %, neutralisé par sa transformation dans l’arbre. Il faut dire qu’avec la transpiration de 189 à 1134 l d’eau par jour, l’arbre a un métabolisme très élevé.

(Article en cours de rédaction, voir aussi l'article "lagunage")