Phytoextraction : ces plantes qui nettoient les sols pollués

Nous res­tau­rons des éco­sys­tèmes ter­restres et aqua­tiques en uti­li­sant des plantes accu­mu­la­trices d’éléments métal­liques. Les acti­vi­tés minières et métal­lur­giques dégradent for­te­ment les sols, aucune végé­ta­tion ne peut s’y déve­lop­per. Ces sols nus sont for­te­ment éro­dés : les pous­sières char­gées en élé­ments métal­liques s’envolent ou sont empor­tées par les­si­vage dans les cours d’eau, pol­luant l’environnement proche. La res­tau­ra­tion ne se limite pas à la dépol­lu­tion : la réin­tro­duc­tion durable de plantes adap­tées est une prio­ri­té pour limi­ter la dis­per­sion des polluants.

Nous avons étu­dié de nom­breuses plantes ter­restres tolé­rantes et hyper­ac­cu­mu­la­trices d’éléments métal­liques : le tabou­ret des bois (Noc­caea cae­ru­les­cens), un éco­type de la vul­né­raire (Anthyl­lis vul­ne­ra­ria) ou encore des arbres tels que Geis­sois prui­no­sa et Gre­vil­lea meis­ne­ri en Nou­velle-Calé­do­nie. Cha­cune réa­lise un pro­ces­sus natu­rel de phy­toex­trac­tion : elles extraient les élé­ments métal­liques du sol par leurs racines et les trans­portent dans la sève jusqu’à les sto­cker dans leurs feuilles en très grande concen­tra­tion. Dans le Gard, la vul­né­raire stocke plus de 17 000 ppm de zinc. Nous esti­mons que si la cou­ver­ture végé­tale atteint 70 %, 27 kg de zinc par hec­tare peuvent être poten­tiel­le­ment extraits du sol à chaque récolte¹. En Nou­velle-Calé­do­nie, les récoltes d’un seul arbre de Gre­vil­lea meis­ne­ri comptent 2,5 kg de bio­masse conte­nant plus de 10 000 ppm de man­ga­nèse².

Plu­sieurs théo­ries sont explo­rées. Pour Noc­caea cae­ru­les­cens, c’est qu’elle ne résiste pas bien à la com­pé­ti­tion et se fait très vite enva­hir par les plantes envi­ron­nantes. Dans ces envi­ron­ne­ments pol­lués, elle est la seule à sur­vivre. Par ailleurs, elle se défend clas­si­que­ment des her­bi­vores en libé­rant des com­po­sés toxiques, les glu­co­si­no­lates. Quand elle est riche en zinc, la plante dimi­nue cor­ré­la­ti­ve­ment la pro­duc­tion de glu­co­si­no­lates : c’est une façon indi­recte de se pro­té­ger des her­bi­vores³.

Les solu­tions dis­po­nibles ne sont pas satis­fai­santes. L’une d’entre elles consiste à confi­ner la pol­lu­tion en recou­vrant le sol par des maté­riaux. Or la pol­lu­tion conti­nue à se pro­pa­ger dans les nappes phréa­tiques au gré des infil­tra­tions d’eau. La deuxième solu­tion est très coû­teuse : elle consiste à exca­ver les terres conta­mi­nées pour les trai­ter chi­mi­que­ment dans des usines appro­priées. Cela génère un nou­veau déchet : le décon­ta­mi­nant asso­cié aux métaux…

La phy­toex­trac­tion est effi­cace, peu coû­teuse et per­met de réha­bi­li­ter les sols dans une démarche de res­tau­ra­tion éco­lo­gique : il s’agit d’une vision long terme. Et sur­tout, elle crée une éco­no­mie cir­cu­laire ne géné­rant aucun déchet. Pour reprendre l’exemple de la Nou­velle-Calé­do­nie, les litières des arbres hyper­ac­cu­mu­la­teurs de man­ga­nèse ou de nickel sont récol­tées et trans­for­mées en matière miné­rale grâce à des pro­cé­dés sobres et directs. Les métaux sont uti­li­sés en tant que cata­ly­seurs, appe­lés éco­ca­ta­ly­seurs. Ils rem­placent ceux clas­si­que­ment uti­li­sés pour la syn­thèse de médi­ca­ments par exemple, dont un grand nombre est mis en défaut par la régle­men­ta­tion euro­péenne de la chi­mie (REACH)⁴. La valo­ri­sa­tion éco­res­pon­sable de ces plantes est au cœur de nos déve­lop­pe­ments : seule cette retom­bée éco­no­mique sou­tient les efforts de res­tau­ra­tion dans la durée.

Si l’objectif est de dépol­luer le sol, cela peut être long : dans le Gard, l’Ademe estime que la dépol­lu­tion totale des anciens bas­sins de décan­ta­tion pren­drait 50 ans. De plus, ces tech­niques ne sont pas géné­ra­li­sables : chaque plante est choi­sie en lien avec son habi­tat natu­rel. Il est incon­ce­vable d’installer une plante hyper­ac­cu­mu­la­trice de Nou­velle-Calé­do­nie en métro­pole. En Ore­gon, l’implantation d’une espèce d’origine euro­péenne a conduit à une situa­tion catas­tro­phique, elle est deve­nue enva­his­sante. Enfin, les pos­si­bi­li­tés sont limi­tées par les capa­ci­tés natu­relles des plantes. Il existe de nom­breuses espèces capables d’accumuler le nickel, le zinc ou le man­ga­nèse. En revanche les capa­ci­tés sont limi­tées – voire impos­sibles – pour d’autres élé­ments comme l’arsenic, le cobalt ou le cuivre. 

Ces limites nous ont pous­sés à déve­lop­per un autre pro­cé­dé de dépol­lu­tion concer­nant l’eau. C’est une res­source très impor­tante à pré­ser­ver, mais pour­tant pol­luée par de nom­breuses acti­vi­tés humaines. 

Il repose sur la rhi­zo­fil­tra­tion et la bio­sorp­tion. Nous uti­li­sons des plantes aqua­tiques capables de séques­trer des métaux dans leurs racines. Elles sont très per­for­mantes : elles dis­posent d’antennes molé­cu­laires qui captent les élé­ments nutri­tifs dilués dans l’eau… et aus­si les pol­luants métalliques. 

L’utilisation de plantes mortes est une avan­cée majeure dans le trai­te­ment de l’eau : elles conservent leur capa­ci­té de dépol­lu­tion, mais cela rend le pro­cé­dé indus­tria­li­sable. Les racines sont broyées et trans­for­mées en poudre végé­tale, puis pla­cées dans une colonne dans laquelle l’eau cir­cule. Les métaux sont ain­si séques­trés par la poudre. Nous avons démon­tré la bonne per­for­mance de ces filtres végé­taux pour trai­ter des effluents miniers en France pol­lués au zinc, au fer et à l’arsenic. Le pro­cé­dé est éga­le­ment adap­té à l’industrie chi­mique pour cap­ter les effluents en sor­tie de réac­teurs. Au labo­ra­toire, nous expé­ri­men­tons le trai­te­ment de pol­luants orga­niques redou­tables comme la chlor­dé­cone, et nos résul­tats sont très concluants⁵.

Bien sûr ! Les filtres végé­taux char­gés en élé­ments métal­liques sont là encore trans­for­més en éco­ca­ta­ly­seurs. L’atout majeur ? Les plantes aqua­tiques captent cer­taines terres rares ou élé­ments d’intérêt comme le pal­la­dium. Cette res­source est stra­té­gique : le plus gros pro­duc­teur actuel est la Rus­sie et de nom­breuses indus­tries l’utilisent mas­si­ve­ment (élec­tro­nique, auto­mo­bile, phar­ma­ceu­tique). Son recy­clage est deve­nu une prio­ri­té, et les filtres végé­taux le per­mettent⁶. Avec BioIns­pir, nous com­mer­cia­li­sons des molé­cules d’intérêt – fra­grances et sol­vants – 100 % bio­sour­cées, fabri­quées à l’aide de ces éco­ca­ta­ly­seurs sans intrants chi­miques. Elles sont uti­li­sées en cos­mé­tique, par­fu­me­rie et chi­mie fine. L’écocatalyse est l’opportunité de revi­si­ter la chi­mie en limi­tant au maxi­mum son empreinte envi­ron­ne­men­tale⁷.

Nous avons même pous­sé le cercle ver­tueux encore plus loin… Les plantes exo­tiques enva­his­santes sont l’une des prin­ci­pales menaces pour la bio­di­ver­si­té dans le monde. Or nombre d’entre elles sont uti­li­sées dans nos pro­cé­dés : renouée asia­tique, jus­sie d’eau, lai­tue d’eau, etc. Nous les récol­tons mas­si­ve­ment dans les zones humides d’Occitanie pour les inté­grer à nos filtres végé­taux. Cela ren­force le sou­tien aux efforts de ges­tion et de non-pro­li­fé­ra­tion d’espèces végé­tales deve­nues dangereuses.

Propos recueillis par Anaïs Marechal