Utricularia vulgaris, utriculaire commune, est souvent qualifiée de plante carnivore grâce aux pièges à succion qu'elle possède sous l'eau. Des recherches récentes ont suggéré qu'il serait peut-être préférable d'appeler les plantes omnivores, comme ils peuvent aussi manger d'autres plantes. Ils mangent tout ce qu'ils trouvent dans l'eau. Ça peut être un problème quand l'eau contient des microplastiques, inhibant leur croissance. Hongwei Yu et ses collègues ont examiné Utricularia vulgaris pour voir comment les microplastiques les affectent. Ils ont fait pousser les plantes dans différentes concentrations de microplastiques, avec différents niveaux de nutriments.

Ils ont découvert que les microplastiques modifiaient considérablement la structure et la diversité de la communauté microbienne associée aux pièges. Les plantes avaient un taux de croissance relatif, une longueur de pousse et une teneur en chlorophylle inférieurs. Dans le même temps, les activités enzymatiques de la superoxyde dismutase et de la peroxydase ont augmenté pour faire face au stress. Ils ont découvert que les plantes n'étaient pas simplement adsorber microplastiques; ils les accumulaient aussi dans leurs vessies.

Les auteurs concluent : « Une teneur élevée en nutriments pourrait être un facteur d'atténuation de la dépression due à l'exposition aux microplastiques… Il est possible que U. vulgaris puisse être utilisé dans la phytoremédiation.

Habituellement, quand les botanistes parlent de phytoremédiation, ils parlent d'hyperaccumulateurs. Ce sont des plantes qui peuvent capter les métaux lourds du sol pour le nettoyer. Samantha Lott de Lab Roots a constaté que quelques personnes regardent maintenant les plantes aquatiques comme outil de phytoremédiation des microplastiques. Une autre étude qu'elle met en avant est sur la zostère marine, Zostera marina, et les bactéries qui y vivent.

Lingchao Zhao et ses collègues examinés comment les microplastiques interagissent avec les herbiers marins. Ils ont découvert que les sédiments des herbiers marins collectaient des microplastiques, alors ils ont essayé de savoir comment cela s'était passé. Il s'avère que le processus commence par l'accrochage des plastiques sur les feuilles d'herbes marines et la formation d'un biofilm qui se développe sur l'herbe, de la même manière que la plaque dentaire se développe sur les dents. Ce biofilm se développe alors en un troupeau, qui ressemble à un film flottant qui peut piéger les microplastiques, les faisant éventuellement s'enfoncer dans les sédiments.

La clé de la formation du film semble être deux bactéries qui se développent sur la plante, Vibrio et Exiguobactérie. L'équipe a découvert que l'isolement de ces bactéries pouvait faire chuter la concentration de microplastiques en suspension de 95 % en quarante-huit heures. Par conséquent, la plantation d'herbiers marins et la collecte périodique des sédiments pourraient également aider à éliminer les microplastiques de l'eau.

La recherche de plantes et de microplastiques est une tâche pénible. Vous obtiendrez tous les résultats sur les usines de traitement des déchets qui considèrent les microplastiques comme un problème et très peu de références aux plantes vertes. Cette confusion est la raison phytoremédiation est un terme si utile. Les plantes industrielles, ainsi que les plantes vertes, peuvent filtrer les microplastiques - mais une plante industrielle ne fait pas de phytoremédiation pendant qu'elle le fait.

Une recherche révèle deux autres études récentes sur la phytoremédiation des microplastiques. Auta et ses collègues examinent comment les environnements de mangrove peuvent aider. Comme l'étude sur les herbiers marins, ils constatent que ce n'est pas réellement la plante qui s'attaque aux microplastiques, mais la plante fournit un environnement pour les microbes qui peuvent se mettre au travail. Comme pour l'étude sur les herbiers, les bactéries ont formé un biofilm avec les plastiques pour les dégrader. Les auteurs pensent qu'un certain nombre de facteurs dans le sol, notamment la chaleur, l'humidité et la salinité, contribuent avec les mangroves à fournir un foyer aux microbes digérant le plastique.

Contrairement aux autres études récentes, Kat Austen et ses collègues examinent le potentiel de la phytoremédiation dans un contexte terrestre. Ils ont examiné inclusion microplastique dans les racines du bouleau. L'équipe a cultivé du bouleau verruqueux, Betula pendula, dans des pots contenant des billes de microplastique d'une taille comprise entre cinq et cinquante micromètres. Après cinq mois, ils ont examiné les racines des gaules avec la fluorescence et la microscopie confocale à balayage laser.

Les botanistes ont trouvé des particules entre cinq et dix micromètres à l'intérieur des racines latérales des plantes. On ne sait pas comment les particules sont entrées et se sont déplacées à travers la racine, mais l'absence de particules plus grosses indique un seuil pour le mécanisme. Austen et ses collègues concluent que leur étude s'ajoute aux travaux antérieurs utilisant le bouleau verruqueux pour la phytoremédiation des contaminants chimiques.

Une caractéristique commune à toutes les recherches est qu'il doit y avoir un équilibre entre l'accumulation et la toxicité. Le simple fait de jeter plus de nutriments sur une plante pour surmonter la toxicité échangera probablement un problème environnemental contre un autre. Cependant, la sélection de caractères pour compenser la toxicité reste possible. Si cela se produit à l'avenir, il s'appuiera sur ces premières étapes.

ARTICLES DE RECHERCHE

Austen, K. et al. (2022) "Inclusion microplastique dans les racines de bouleau", La science de l'environnement total, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.152085

Auta, HS et al. (2022) «Dégradation microbienne améliorée des microplastiques PET et PS dans des conditions naturelles dans un environnement de mangrove», Journal de gestion de l'environnement, https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.114273

You, H. et al. (2022) "Impact des microplastiques sur la recherche de nourriture, la photosynthèse et les systèmes digestifs des macrophytes carnivores submergés sous des concentrations de nutriments faibles et élevées", Pollution environnementale, https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.118220

Zhao, L. et al. (2022) « La zostère marine (Zostera marina) et ses bactéries épiphytes facilitent le naufrage des microplastiques dans l'eau de mer », Pollution environnementale, https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.118337