Choix des plantes

  • Les différents types de flore aquatique

Il existe de très nombreuses variétés de macrophytes se développant dans des milieux humides ou aquatiques. On peut les classer en trois groupes selon leur morphologie.

- les macrophytes aquatiques émergents ou hélophytes, dont les racines sont ancrées dans la vase au fond de l'eau, mais dont les tiges et les feuilles émergent à l'air libre. Les roseaux (phragmites australis) sont un bon exemple de ce type de macrophytes.

Schéma d'hélophytes [6] (à gauche) et photo de phragmites australis à droite (sources : www.gardensandplants.com)

- les macrophytes aquatiques à feuilles immergées ou émergées ou hydrophytes, dont l'ensemble des tissus photosynthétiques est immergé dans le premier cas (par exemple le potamot ou potamogeton cripus), et dont seules les feuilles atteignent la surface dans le second cas (potamogeton gramineus).

 

Schéma d'hydrophytes à feuilles immergées (à gauche) et émergées (à droite) [6] et photo de potamogeton cripus (à gauche) et potamogeton gramineus (à droite) (sources : www.floridaaquatic.com et www.visoflora.com )

- les macrophytes aquatiques flottants ou hydrophytes flottants, dont les racines sont totalement libres et flottantes. Les lentilles d'eau (Lemna) sont un bon exemple de ce type d'hydrophytes.


Schéma d'hydrophytes flottants [6] et photo de lemna (source : www.lesbeauxjardins.com)

Pour aménager notre bassin, nous pourrions donc utiliser des plantes de ces trois catégories. Nous devons cependant prendre en compte les contraintes climatiques. En effet, comme nous l'avons détaillé dans la page "contrainte climatique", le bassin contiendrait constamment une quantité minimum d'eau, même en période sèche, mais cette quantité pourrait être très faible et donc le niveau d'eau très bas. C'est pourquoi il ne serait pas judicieux d'implanter des espèces hydrophytes qui pourrait en cas de sécheresse subir le manque d'eau dans le bassin et donc mourir de ce manque d'eau. C'est pourquoi nous nous intéresserons à des hélophytes pour aménager le bassin et traiter les polluants.

 

  • Choix des espèces à implanter

De nos jours, les végétaux, et notamment les phragmites sont de plus en plus utilisés dans le cadre du traitement des eaux usées. On les trouve dans des systèmes extensifs, associés à du lagunage, en sortie de station d'épuration et même dans le cadre de traitement complets d'eaux usées. Les connaissances concernant le traitement de la DCO, de la DBO ou encore de l'azote et du phosphore par les plante sont donc très étendues. Cependant ces facteurs ne sont pas les plus caractéristiques des pollutions routières. Les pollutions qui ont attirés notre attention et que nous avons cherché à traiter sont les métaux lourds et les HAP, ainsi que la matière en suspension qui reste tout de même un élément important de la pollution et dont la diminution entraîne la diminution de nombreux autres polluants qui peuvent lui être associés. Concernant les métaux lourds et les HAP, il existe de nombreuses données sur la dépollution des sols contaminés et des friches industrielles par les plantes. Ces connaissances sont peu à peu étendues au traitement les eaux et notamment des eaux pluviales urbaines.

Pour choisir les espèces qu'il était intéressant d'implanter dans le bassin, nous nous sommes basées sur les cinq critères suivants :

- Les plantes doivent être résistantes en cas de sécheresse et de manque d'eau dans le bassin (hélophytes).

- Elles doivent être déjà implantées dans la région et être facile à trouver dans le commerce.

- Elles ne doivent nécessiter que très peu d'entretien pour ne pas donner de surplus de travail aux gestionnaires du bassin.

- Elles doivent avoir un rôle épurateur concernant les métaux lourds ou les HAP, les polluants caractéristiques des routes.

- Il doit exister un équilibre connu entre les différentes espèces choisies de manière à éviter que l'une prenne le pas sur les autres.

 

Nos recherches bibliographiques nous ont permis de sélectionner trois espèces intéressantes dans un premier temps. Il s'agit des phragmites communis, des typha latifolia, ainsi que des shoenoplectus californicus. Il s'agit de trois hélophytes capable de traiter les métaux lourds et les HAP de manière efficace et régulièrement utilisé dans l'épuration de l'eau. Cependant, malgré les performances très impressionantes de shoenoplectus californicus (abattement de 80% du cuivre, du mercure et de 70% du plomb en 48h [7]), il s'est avéré que nous n'avons pu avoir la preuve de la présence de cette espèce bien précise dans la région toulousaine. de plus il n'existe pas, à notre connaissance, d'étude durant lesquelles cette espèce est utilisée en même temps que les deux autres. Nous avons donc décidé d'arrêter notre choix sur les phragmites communis et typha latifolia deux espèces couramment utilisées ensembles, existant à l'état naturel dans la région et cohabitant bien ensembles.

 

  • Caractéristiques des plantes choisies

Phragmites communis ou phragmite australis

Cette plante est couramment appelée roseaux commun et elle appartient à la famille des graminées. Sa croissance est rapide, c'est une plante envahissante de 1 m à 3 m de haut. Elle a besoin de soleil et d'un sol humide en permanence (mais pas non plus d'être immergée). Pour un temps de rétention de 240 heures, cette plante est capable d'extraire 85% du zinc, 80% du cuivre, 70% du plomb, 58% du Nickel,  51% du Chrome et 24% du Cadmium présents dans l'eau à traiter [8]. Elle traite donc bien plusieurs des métaux lourds spécifiques de la pollution routière comme le plomb, le cuivre et le zinc.

 

Typha latifolia

Il s'agit d'une plante vivace semi-aquatique couramment appelée massette. Elle vit dans des sols marécageux peu profond (30 cm en moyenne). Sa croissance est moyenne et sa hauteur de 1 à 2 m. Elle peut être envahissante mais l'eau profonde empèche son développement. On la trouvera donc plutôt en bord de bassin. Elle est tout comme les phragmites capable de traiter le Zinc, le Plomb et le Cadmium, mais c'est sa rhizosphère et ses capacités de traitement des HAP qui nous intéresse particulièrement. En effet, les bactéries associées aux racines du typha (Scirpus lacustris) sont capables de dégrader les HAP est plus précisément le phénanthrène, un HAP utilisé dans des plastiques automobiles. Ainsi, en 72 heures, ces bactéries sont capables de dégrader 95% du phénanthrène présent dans l'eau à traiter [9].

 

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