Phytoremédiation

 

La Phytoremédiation

 

La phytoremédiation, du grec "phyto" (végétal) et du latin "remedium" (rétablissement de l'équilibre), est une science faisant appel au potentiel d'épuration et de détoxification des plantes afin de dépolluer l'air, l'eau ou les sols. Ce type de technologie a pour but d'immobiliser, fixer, extraire ou détruire les polluants organiques ou inorganiques présents dans le milieu. Il existe plusieurs techniques de phytoremédiation, à savoir la phytoextraction, la phytodégradation, la phytovolatilisation, la phytostabilisation et la phytostimulation.

 

Les berges du Riachuelo étudiées sont en pente forte et lourdement anthropisées. Le déplacement du sol pour procéder à un traitement "ex-situ" est par conséquent peu réaliste. De même, le déplacement des polluants dans la biomasse aérienne (phytoextraction) ou la volatilisation (phytovolatilisation) semblent incompatibles avec le profil des berges obtenu. Dans la suite nous considèrerons donc comme technique de phytoremédiation uniquement la phytostabilisation du chrome, en la combinant à un aménagement des berges afin de prévenir la réintroduction du chrome dans la rivière.

                                                 

 Différents procédés de phytoremédiation - Source : aquaportail

La phytostabilisation a des avantages certains par rapport à d'autres techniques, dans le sens ou celle-ci est facile à mettre en place "in situ", est efficace pour des cas de pollution combinée (ETM, polluants organiques), requiert moins d'entretien, permet une bonne valorisation de la biomasse créée, et présente des résultats prometteurs pour les éléments fixés dans les couches supérieurs du sol, notamment le chrome. De plus, la couverture végétale abondante permet d'enrichir le sol en éléments nutritifs et de favoriser l'activité biologique du sol, tout en réduisant les risques pour l'homme.

                                                                       Source : ADEME

Cependant, la phytostabilisation fait face à certaines limites inhérentes à sa nature : en premier lieu elle ne permet pas d'éliminer les ETM présents dans les sols, seulement de les fixer et de réduire la fraction disponible ; la profondeur de fixation des métaux dépend de même de la profondeur du système racinaire des espèces utilisées. De plus, les paramètres physico chimiques du sol peuvent être affectés et modifiés la disponibilité des ETM par apport de matière organique,variation du pH, etc. Un suivi sur le long terme est donc nécessaire sur les surfaces concernées.

Cette méthode consiste donc en une technique permettant un inertage certain de la pollution dans les sols, en améliorant les propriétés de ceux-ci et en réduisant les risques environnementaux liés à la présence de ces ETM.

 

 

 

Choix des espèces végétales

 

Espèces végétales phytostabilisantes

 

Le choix des espèces à utiliser pour fixer le chrome présent dans les sols dépend de plusieurs paramètres :

  • Les caractéristiques physico-chimiques du sol,
  • La forme des polluants dans les sols,
  • Le degré de tolérance des végétaux choisis,
  • La production de biomasse,
  • Les mécanismes d'absorbtion de la plante
  • Et le transport vers les parties aériennes de la plante.

Une plante utilisée pour la phytostabilisation aura pour but de fixer le chrome en empêchant celui-ci de s'accumuler dans les cellules de la plante ou de migrer vers les parties aériennes, en les concentrant dans la rhizosphère à l'aide d'exsudats, en accumulant les métaux dans les parties racinaires (majoritairement les vacuoles et l'apoplasme).

Une plante utilisée pour la phytostabilisation doit avoir plusieurs caractéristiques :

- Être adaptée aux conditions climatiques et de cultures du site choisi

- Accumuler des métaux dans les parties racinaires et/ou la rhizosphère

- Avoir une bonne production de biomasse afin d'avoir un bon couvert végétal et une valorisation possible.

- Être tolérante aux formes de pollution à traiter

Dans notre cas d'étude, les plantes choisies devront de plus s'inscrire dans la logique paysagère de la ripisylve que nous comptons mettre en place. En considérant tous ces paramètres, le choix s'est porté sur le saule, pour son potentiel de stabilisation des polluants et des berges, ainsi que pour sa grande biodiversité.

En effet le saule est un genre regroupant plus de 300 espèces, présentes sur tous les continents sauf l'Antarctique, et présentant des facultés d'adaptation à tous les climats.

 

                                                   

   Exemple d'espèces utilisées en génie végétal - Source : Lachat B;

La profondeur du système racinaire du saule est en général égale à son altitude, allant donc de 3 mètres de profondeur pour S. Aurita à 30 mètres pour S. Alba. Les racines de saule sont pivotantes et traçantes, c'est à dire qu''il existe une racine principale (le pivot),et un développement de racines secondaires à l'horizontale (traçantes), qui ont les mêmes caractéristiques que la racine principale (force, taille...) de ce système assure une bonne assise au saule, ainsi que le développement d'une rhizosphère étendue. Le saule ayant besoin de lumière et d'eau pour son développement, d'un sol frais et léger, les bords de cours d'eau consistent un très bon espace pour son implantation.

Le faible transfert d'ETM dans les parties aériennes (tiges, feuilles) en fait un bon candidat pour la phytostabilisation. La biodiversité importante des saules est primordiale dans le projet. En effet ceux-ci pourront être utilisés à plusieurs endroits de la succession végétale de la ripisylve, en particulier les milieux forestier et herbacés, en choisissant différentes espèces pour une meilleure biodiversité et une efficience accrue du couvert végétal.