La sélection de couvert végétal pour restaurer les friches industrielles

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Photo: Copyright ©PhytoSELECT - Crédit Lydie.Leforestier. Légende : prélèvements dans le mésocosme.

PhytoSELECT (Juillet 2016 – Juin 2021) est parti du postulat que la réhabilitation de sites post-industriels dégradés et contaminés par l'action des plantes, combinée à des amendements, représentent une option intéressante du point de vue écologique et économique pour la gestion de larges zones contaminées.

Depuis 2016, par leurs actions, ce projet rend le phytomanagement davantage opérationnel sur le terrain !

L’équipe du projet

Autour du projet : 4 instituts de recherche (ISTO, BRGM, LBLGC, CITERES) et une entreprise (IDDEA) de la Région Centre-Val de Loire[1]. Ces partenaires ont étudié l'implantation de végétaux résistants associés à des amendements organiques et inorganiques afin de réduire la mobilité et la toxicité des contaminants métalliques à travers des réactions biogéochimiques et microbiennes tout en favorisant la biodiversité des zones affectées par les activités industrielles.

L'objectif principal étant de développer des procédés de restauration écologique innovants des sites et sols pollués, à faible coût et socialement responsables et acceptables.

Article rédigé avec l'aide de :
  • Lydie Le Forestier, Maître de Conférence à l’Université d’Orléans et Chercheur à l’Institut des Sciences de la Terre d’Orléans (ISTO), UMR 7327.
  • Fabienne Battaglia, Chercheur au BRGM, et rattachée à l’Institut des Sciences de la Terre d’Orléans (ISTO), UMR 7327

Immobiliser les polluants grâce à des végétaux

Plus précisément, l’étude porte sur la phytostabilisation de site pollué par des éléments métalliques. Par « phytostabilisation », on entend immobiliser les polluants, non biodégradables, dans le sol à l’aide d’espèces végétales. Le site est constitué de talus de résidus de minerais, soumis à la pluie, au vent… ne bénéficiant pas de matière organique (talus dénués de végétaux) pour limiter la migration d’éléments métalliques vers l’eau, le sol ou les zones protégées avoisinantes.

Le fumier comme amendement

Dès lors, il a d’abord fallu rendre ces « dunes » propices à l’accueil de végétaux. Pour cela, les opérateurs ont travaillé sur un amendement organique. Mais un amendement qui se voulait simple dans sa composition, peu couteux, disponible et local : le fumier. Car, rappelez-vous, nous sommes en milieu rural ! L’objectif est de ramener un pH viable et des nutriments.

Ensuite, l’équipe s’est basée sur ce que l’on appelle les « Nature Based Solutions ». Dans ce cas-ci, faire usage d’espèces végétales se développant dans cet écosystème rude. L’équipe a donc réalisé un inventaire floristique des éléments installés au cours du temps sur le site, autour de ces dunes hostiles. Le meilleur candidat a été identifié : l'Agrostis capillaris, dont les graines ont été prélevées sur des individus présents sur le site. Autant bénéficier d’un génome adapté en conséquence ! Cette espèce produit beaucoup de graines (caractéristique intéressante en végétalisation des sites dégradés) et à un système racinaire important qui se développe sous forme de stolons. Son système racinaire est donc favorable pour la phytostabilisation.

A lire à ce sujet : Effects of biochar, ochre and manure amendments associated with a metallicolous ecotype of Agrostis capillaris on As and Pb stabilization of a former mine technosol - Environ Geochem Health, Mai 2020

Enfin, il a fallu observer si cette combinaison substrat pollué/amendement/Agrostis fonctionne. A ce stade, l’équipe de recherche opère dans un mésocosme[2] métrique (l’écosystème du site minier a été reproduit dans 1 m³). Il s’agit d’un dispositif expérimental qui permet un compromis entre l’essai in situ et un dispositif en milieu dit « contrôlé », en laboratoire (qui reflète peu la réalité).  Il s’agit de suivre en temps réel ce qui se passe sous les racines.

Rendre opérationnel la phytostabilisation : un enjeu conséquent pour le Centre-Val de Loire

In fine, l’idée est de proposer cette combinaison amendement/poacée comme technique opérationnelle et accessible de phytomanagement à des opérateurs tels que le bureau d'études IDDEA.

Rendre opérationnel la phytostabilisation est un enjeu pour ce territoire qui compte en zone rurale plusieurs sites miniers qui ne font pas encore l’objet de dépollution et où n’existe pas encore de pression foncière importante.

Plus d’infos ?

Pour une autre lecture du projet, ValBiom vous conseille la lecture suivante : Quand les plantes piègent les polluants d’origine minière – The Conversation, mise à jour : 03.11.2020

A lire également :

[1] Le Service géologique national français, le BRGM, est un établissement public de référence dans les applications des sciences de la Terre pour gérer les ressources et les risques du sol et du sous-sol ; L’Institut des Sciences de la Terre d’Orléans (ISTO) ; Le laboratoire de Biologie des Ligneux et Grandes Cultures (LBLGC) de l’Université d’Orléans ; L’unité Mixte de Recherches CItés, TERritoires, Environnement et Sociétés créée par le CNRS et l’université de Tours.

Le bureau d'études, de conseil et d'ingénierie, IDDEA, est spécialisé dans les domaines de l'environnement, de l'eau et de l'aménagement de la Région et vise à avancer dans une voie novatrice de phytomanagement des sites post-industriels contaminés.

[2] Le mésocosme est un dispositif expérimental dans lequel les conditions naturelles de vie d'espèces sont reproduites (Source : https://www.futura-sciences.com).

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