Vous êtes-vous déjà demandé ce qu'il advient des sols après une marée noire ou des années de pollution industrielle ? Les déversements de produits pétroliers ne se limitent pas à la saleté ; ils provoquent une catastrophe écologique. Les polluants pétroliers, tels que les hydrocarbures pétroliers totaux (HPT) et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), sont toxiques pour l'homme et les animaux et peuvent persister dans les sols contaminés pendant des décennies. Ces substances chimiques peuvent contaminer accidentellement les écosystèmes terrestres et aquatiques dans diverses situations : lors de l'extraction, du transport, du traitement ou même du stockage.
Les scientifiques travaillent donc d'arrache-pied pour atténuer les risques de marées noires et développer des technologies de dépollution propres et efficaces.
La dépollution – le nettoyage des milieux pour les ramener à leur état naturel – est complexe pour les sols contaminés. Les technologies actuelles peuvent nécessiter l'excavation et l'enlèvement d'importantes quantités de terre ou l'injection de produits chimiques. De plus, la dépollution elle-même peut parfois engendrer d'autres problèmes environnementaux, comme la dissémination accidentelle de contaminants vers des zones non polluées. C'est pourquoi, ces dernières décennies, les scientifiques se sont tournés vers une solution fondée sur la nature : la bioremédiation, qui consiste à utiliser des organismes vivants, tels que des plantes et des micro-organismes, pour dépolluer les sols contaminés.
Et les résultats sont encourageants.
Dans une récente Une étude article publié dans Biodétérioration et biodégradation internationalesWojtowicz et ses collègues ont découvert que les plantes sauvages s'adaptaient à la croissance naturelle autour des milieux naturels. suintements de pétrole peut éliminer très efficacement les HTP et les HAP.
« Nos résultats confirment sans ambiguïté que Scirpus sylvaticus [roseau des bois] et Cirsium oleraceum « Le chardon-chou, transplanté d’une zone de suintement de pétrole, est capable de dépolluer les sols contaminés par des hydrocarbures pétroliers », écrivent Wojtowicz et ses collègues.
Dans leurs expériences précédentes, ces chercheurs ont constaté que certaines plantes cultivées, comme le maïs, et des espèces ornementales comme l'échinacée pourpre (Echinacea purpureaCes plantes sont particulièrement efficaces pour éliminer la contamination par les hydrocarbures, surtout lorsqu'elles sont associées à une communauté de micro-organismes bénéfiques (appelée consortium microbien). Ces résultats ont conduit les chercheurs à étudier si les plantes sauvages poussant naturellement à proximité des zones polluées par les hydrocarbures sont également capables de décontaminer leur environnement.
« Nous avons émis l’hypothèse que la combinaison de notre consortium [microbien] avec des plantes sauvages (Scirpus sylvaticus [roseau des bois] et Cirsium oleraceum « [Le chardon-chou]), qui se trouve naturellement dans les sols riches en hydrocarbures (suintements naturels de pétrole), pourrait améliorer la dépollution des sols pollués », écrivent Wojtowicz et ses collègues.
Heureusement, Wojtowicz et ses collègues ont découvert que ces communautés naturelles de plantes et de microbes peuvent en fait décontaminer les toxines pétrochimiques.
Pour parvenir à cette conclusion, Wojtowicz et ses collègues ont mené une expérience avec cinq séries de pots. Dans la première série, ils ont rempli les pots de terre contaminée par des hydrocarbures, sans y ajouter ni plantes ni micro-organismes. Dans les deuxième et troisième séries, ils ont planté du scirpe des bois ou du chardon des champs dans la terre contaminée. Dans les quatrième et cinquième séries, ils ont planté du scirpe des bois ou du chardon des champs dans la terre contaminée et y ont ajouté un consortium bactérien.
Après six mois d'arrosage de tous les pots, les chercheurs ont comparé les niveaux de contaminants. Ils ont constaté que la contamination par les hydrocarbures variait très peu dans les pots contenant uniquement de la terre, tandis qu'elle diminuait dans ceux plantés de lycopode des bois ou de chardon des champs. Fait intéressant, ils ont découvert que les pots contenant à la fois des plantes et des bactéries présentaient la plus forte diminution des contaminants. Leurs expériences ont révélé que le lycopode des bois et le chardon des champs peuvent coopérer avec des micro-organismes et dépolluer les hydrocarbures encore plus efficacement que lorsqu'ils sont cultivés seuls.
« L’une des nouveautés notables de cette étude est l’analyse des interactions entre les plantes sauvages et le microbiote du sol, ce qui permet une compréhension plus approfondie des mécanismes qui soutiennent la biodégradation des contaminants et la restauration des écosystèmes », écrivent Wojtowicz et ses collègues.
Les contaminants tels que les HTP et les HAP sont difficilement accessibles dans le sol. Hydrophobes, ils ne se dissolvent pas dans l'eau et sont fortement liés aux particules du sol, ce qui les empêche d'être facilement lessivés. Cependant, pour être absorbés par les plantes ou dégradés par les bactéries, ces contaminants doivent être accessibles aux racines et aux micro-organismes. Comment cela se produit-il ?
Les espèces végétales contribuent à rendre ces contaminants plus accessibles aux micro-organismes. En se développant, leurs racines aèrent le sol, créant des poches d'air oxygénées propices à la prolifération des micro-organismes naturellement présents. Ces derniers peuvent alors dégrader les polluants plus efficacement, car ils peuvent pénétrer dans des zones de sol plus étendues.
Les plantes peuvent également aider les microbes en leur fournissant des nutriments essentiels à leur croissance. Certaines plantes leur apportent du sucre et, en retour, les microbes du sol fixent l'azote pour les plantes et rendent d'autres minéraux, comme le phosphore ou le potassium, plus solubles et assimilables par les racines. Wojtowicz et ses collègues pensent que ce système mutuellement bénéfique présente également des avantages pour la bioremédiation. Leurs expériences ont montré que les plantes cultivées sur un sol contaminé en présence de microbes étaient plus grandes que celles non exposées à une communauté microbienne. Ils en ont conclu que les microbes aidaient les plantes à accéder aux nutriments du sol, ce qui améliorait leur croissance, et qu'en retour, une communauté microbienne plus dense favorisait la dépollution des sols.
De plus, les scientifiques ont découvert que les racines des plantes peuvent interagir directement avec les polluants. Dans leurs expériences, Wojtowicz et ses collègues ont trouvé des HAP et des HAP dans les racines et les pousses du scirpe des bois et du chardon des champs, démontrant ainsi leur capacité à éliminer physiquement les contaminants du sol.
En définitive, Wojtowicz et ses collègues démontrent que la phytoremédiation, c’est-à-dire l’utilisation d’espèces végétales pour la bioremédiation, est une approche prometteuse pour la dépollution des sols contaminés. Leurs recherches suggèrent que la sélection d’espèces végétales indigènes, naturellement adaptées aux environnements de suintements d’hydrocarbures, ainsi que de leurs communautés microbiennes associées, constitue une stratégie efficace pour améliorer la dégradation des contaminants et accroître le succès des futures opérations de dépollution.
LIRE L'ARTICLE:
Wojtowicz, K., Steliga, T., Brzeszcz, J., Fyda, J., Skalski, T., et Kapusta, P. (2026) Phytoremédiation des sols contaminés par des hydrocarbures pétroliers à l'aide des plantes sauvages Scirpus sylvaticus et Cirsium oleraceum, soutenue par la bioaugmentation. Biodétérioration et biodégradation internationales, 206, p. 106217. Disponible à l'adresse : https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2025.106217.
LIRE LA SUITE:
Wojtowicz, K., Steliga, T., Kapusta, P. et Brzeszcz, J.(2023) Dépollution des sols contaminés par le pétrole grâce à la biodégradation par des micro-organismes autochtones et à la phytoremédiation par le maïs (Zea mays). Molécules, 28(16), p. 6104. Disponible à l'adresse : https://doi.org/10.3390/molecules28166104.
Wojtowicz, K., Steliga, T. et Kapusta, P.(2023) Évaluation de l'efficacité de la phytoremédiation assistée par bioaugmentation des sols contaminés par des hydrocarbures pétroliers à l'aide d'Echinacea purpurea. Sciences appliquées, 13(24), p. 13077. Disponible à l'adresse : https://doi.org/10.3390/app132413077.
IMAGE DE COUVERTURE : Suintement naturel de goudron du champ pétrolier de McKittrick en Californie, aux États-Unis, avec des plantes sauvages naturellement adaptées aux conditions de ce type de suintement. Source de l'image : Wikimedia par Lldenke CC BY 3.0
Édité par Sarah Covshoff.
