Sera-t-il guéri, médecin du sol?

2011/01/01 Epelde, Lur - NEIKER-Tecnaliako ikertzailea | Garbisu, Carlos - NEIKER-Tecnaliako ikertzailea Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biologia

Maladie

Salaison, érosion, scellage, pollution, perte de matière organique et biodiversité... Plusieurs facteurs provoquent la dégradation des sols. Au cours des dernières années, en particulier, le nombre de polluants libérés dans l'environnement a considérablement augmenté, dépassant la capacité de libre-service de l'écosystème édaphique. Au Pays Basque, l'occupation du sol exploitable est liée à la transformation du métal et du bois et à un développement industriel rapide basé sur l'industrie chimique. En raison du déversement indifférent des déchets de ces activités industrielles, 7.898 hectares sont potentiellement contaminés dans la Communauté Autonome du Pays Basque. Parmi les activités industrielles, les travaux miniers ont historiquement eu une grande importance. Bien que la plupart des mines étaient destinées à l'extraction du fer, celles de zinc et de plomb sont abondantes. Certains métaux sont essentiels à la vie, mais s'ils sont en forte concentration, certains métaux comme le zinc, le cadmium ou le plomb peuvent être toxiques pour certains organismes.

Le sol est l'une de nos ressources les plus importantes, car il fournit à l'environnement et à l'homme différents services écosystémiques. Participe à la régulation des cycles biogéochimiques, biorémédiation des polluants, alimentation et carburants, régulation des gaz atmosphériques, contrôle des parasites et pathogènes potentiels, jeu, utilisation spirituelle, etc. Bien que notre bien-être dépend de ces services écosystémiques, ils ne sont malheureusement pas dûment reconnus dans les politiques de gestion du marché économique et de l'environnement.

Diagnostic de diagnostic

En tant que pathologie, face aux symptômes d'une possible "maladie" de l'écosystème Edaphique, la première étape serait d'identifier la cause de la maladie. Des paramètres biologiques ont été proposés comme les bioindicateurs de la santé de l'écosystème du sol : biomasse microbienne, azote minéralisable, activités enzymatiques du sol, pathogènes racinaires, croissance et diversité des plantes, etc. De tous, les paramètres microbiens, en particulier ceux liés à la biomasse, l'activité et la biodiversité des communautés microbiennes, ont un grand potentiel en tant que bioindicateurs, avec une sensibilité élevée, une capacité de réponse rapide aux altérations et un caractère intégrateur. En effet, les micro-organismes sont des acteurs importants dans l'exécution des fonctions du sol, puisqu'ils sont responsables de 70-85% de l'activité biologique du sol. Pour donner un exemple de l'énorme diversité des micro-organismes présents dans le sol, on peut trouver en une seule poignée 100 milliards de bactéries de 10.000 espèces ou 50 km de champignons de plus de 500 espèces.

Thérapie par thérapie

Quand la maladie a été "diagnostiquée" à partir des symptômes et des mesures, une "thérapie" peut être appliquée. En même temps, un programme de surveillance de l'évolution de la maladie doit être mis en place afin de connaître l'efficacité du traitement (en utilisant comme bioindicateur les propriétés microbiologiques du sol). Au cours des dernières années, le développement de technologies biologiques innovantes a été impulsé afin de remédier à bas coût aux sols contaminés par des métaux. Par exemple, dans les années 80, la possibilité d'utiliser des plantes pouvant extraire des métaux des sols contaminés a été proposée. L'utilisation de plantes pour éliminer ou atténuer les contaminants du milieu est appelée phytorremediation. Dans le fitorremediado il y a plusieurs catégories:

La phytoextraction utilise des plantes pour extraire les contaminants du sol. Le phytorremède continu consiste en l'utilisation de plantes hyperaccumulatives de métaux capables de supporter des quantités élevées de métaux tout au long du cycle de culture. Une des espèces les plus connues de ce type d'espèces est Thlaspi caerulescens. Au Pays Basque, il existe aussi une variété de cette plante singulière (connue sous le nom de Lanestosa) qui peut accumuler en feuilles et tiges jusqu'à 2,5% de zinc et 0,02% de cadmium.

Malheureusement, la plupart des plantes hypercumulatives (y compris T. caerulescens) sont à croissance lente et de petite taille et n'ont pas de pratique agricole réglementée. D'autres plantes, quant à elles, ont une plus faible accumulation de métaux, mais ils compensent avec un taux de croissance plus élevé. Par conséquent, les cultures à haute biomasse sont de plus en plus étudiées pour une utilisation en phytoextraction. C'est peut-être la stratégie qui combine le remédiement avec l'obtention de produits qui lui apportent une valeur ajoutée à long terme, avec l'avenir le plus prometteur commercialement. Par exemple, le sorgho peut être utilisé comme culture énergétique pour la production de bioéthanol. La discussion entre la nourriture actuelle et le biocarburant pourrait être évitée si les sols contaminés (non adaptés à la croissance des aliments) étaient utilisés pour la production de biomasse énergétique.

D'autre part, il existe des métaux à faible accessibilité pour les plantes comme le plomb. Dans ces cas, on a découvert que l'ajout d'agents chélateurs au sol augmentait l'absorption des plantes, ouvrant ainsi une nouvelle porte de recherche, celle de « phytoextraction avec chélateur ». Les agents chélateurs sont des substances qui, avec les métaux, forment des complexes et qui, en s'incorporant au sol, parviennent à augmenter la disponibilité des métaux. Cependant, il faut tenir compte des effets que les chélateurs eux-mêmes peuvent avoir sur la santé du sol. Le chélateur le plus utilisé jusqu'à présent est l'EDTA (acide éthylènediamintetraacétique). Malheureusement, le complexe qui forme l'EDTA au plomb présente un faible taux de biodégradation et une solubilité élevée, ce qui suppose un risque élevé de lixiviation avant l'absorption des plantes. Ces derniers temps, cependant, on a proposé l'utilisation de chélateurs naturels comme l'EDDS (acide éthylènediamine-N,N´-disuccinique), qui sont facilement biodégradables et génèrent moins de lixiviation.

Bien que la phytoextraction soit une technologie prometteuse, le degré de développement actuel exige des délais plus longs que d'autres techniques de remédiation pour effectuer le processus. Surtout dans les sols à haut niveau de pollution, comme dans une mine, une alternative plus réaliste est la fitostabilisation. La fitostabilisation cherche l'immobilisation du polluant, soit en l'accumulant aux racines de la plante, soit en le précipitant dans le milieu radiculaire. De cette façon, le polluant reste dans le sol, mais la migration est évitée par érosion et lixiviation. De plus, la fitostabilisation peut être combinée avec des amendements organiques. Ces amendements améliorent les propriétés du sol en retenant les métaux excessifs et en fournissant des nutriments aux plantes. Il est d'un grand intérêt, à son tour, l'utilisation comme amendements organiques des déchets ( e.g., purines de vache) pour la mise en valeur des plantes, à condition qu'ils ne supposent pas de dommages pour la santé du sol.

Ainsi, il semble que la stratégie de remédiation la plus appropriée dépendra des circonstances locales. Il faudra tenir compte de l'utilisation future de ce sol, du type et du degré de pollution, etc. En tout état de cause, il convient de noter que l'objectif maximal de tout processus de remédiation doit être non seulement l'élimination du polluant, mais aussi la récupération de la santé du sol, c'est-à-dire la récupération de la capacité de cette ressource à exercer des fonctions de manière durable.

Guérison

Enfin, il est nécessaire de définir des valeurs de référence pour les paramètres utilisés dans la surveillance du développement de la maladie pour déterminer si le sol a récupéré ou non sa santé. Malheureusement, l'écosystème dactylographique est extrêmement complexe et hétérogène dans l'espace/temps et il est difficile de déterminer l'état sain d'un sol.

Enfin, on sait que la médecine a permis tout au long de l'histoire d'approfondir la connaissance de la physiologie du corps humain. L'étude des sols contaminés est également d'un grand intérêt pour essayer de comprendre le fonctionnement de l'écosystème d'Edaphie jusqu'ici inconnu.

Merci au Consortium BERRILUR pour vous aider à jouer au médecin au sol dans votre thèse de doctorat.

BIBLIOGRAPHIE