in ,

Recherche sur la décontamination des sols par une plante d'exception


La pollution des sols par l’arsenic hautement toxique est un problème mondial générant des risques importants pour la santé humaine et l’environnement.

Au Canada, additionally de 7 000 web sites contaminés par des métaux tels que l’arsenic sont considérés comme « très préoccupants » par le gouvernement, certaines exploitations minières passées et récentes et des installations de préservation du bois ayant laissé leur marque sur l’environnement en augmentant les niveaux d’arsenic dans le sol jusqu’à 1 000 fois les limites sanitaires maximales réglementaires.

Une façon de rajeunir les sols contaminés à l’arsenic est d’exploiter les mécanismes naturels qui ont évolué dans certaines plantes pour la tolérance à la contamination.

« Le lupin blanc (L. albus) des légumineuses est l’une des espèces végétales tolérantes à l’arsenic à l’étude pour une assainissement resilient », explique Adrien Frémont, auteur principal de l’étude et étudiant au doctorat en sciences biologiques à l’Université de Montréal. « On pense que le mécanisme de la tolérance à l’arsenic chez le lupin blanc est la libération de produits chimiques végétaux directement dans le sol par les racines, mais la mother nature de ces composés est inconnue et difficile à étudier en raison de la complexité de ces interactions souterraines. »

Racines chimiques un pays inconnu

Pour étudier cela, l’équipe a développé des sachets en nylon qui pourraient être placés près des racines dans le sol pour capturer les molécules exsudées sans endommager le système racinaire. Le mélange complexe de molécules collectées à partir de ces poches a été analysé à l’aide d’un profilage chimique avancé (métabolomique) pour identifier les composés capables de lier les métaux produits par les plantes Lupin en réponse à des concentrations élevées d’arsenic. Certaines de ces molécules liant les métaux, les phytochélatines, sont connues pour être utilisées en interne par les plantes pour faire face au stress lié aux métaux, mais n’ont jamais été capturées auparavant comme exsudées dans les sols pollués.

« Nous sommes vraiment ravis de voir comment l’association de nouvelles approches d’échantillonnage du sol racinaire avec un profilage métabolomique avancé peut donner lieu à des découvertes aussi inattendues », take note Frémont. “Nous savons que les plantes peuvent changer radicalement les propriétés du sol et peuvent transformer ou immobiliser la air pollution du sol, mais la chimie sous-jacente à la façon dont elles y parviennent, et en particulier la composition et la fonction des composés exsudés par les racines, est encore un pays inconnu.”

Des racines de plantes altérant directement les sols pollués

Les prochaines étapes de la recherche consisteront à se lancer dans une analyse moreover détaillée des réactions chimiques précises qui se déroulent à l’interface racine-sol, y compris l’exploration de différentes espèces végétales, les interactions avec les micro-organismes et le défi de diverses pollutions des sols.

Comme le mentionne le Dr Nicholas Brereton, de l’Université de Montréal et auteur principal de l’étude  : « Cela peut être un véritable défi de rechercher les interactions complexes qui se déroulent sous terre entre les plantes et le sol, mais ces résultats sont gratifiants en nous disant que les mécanismes naturels ont évolué dans les plantes pour faire encounter à ce kind de air pollution. Bien que nous commencions encore à peine à effleurer le fonctionnement de ces stratégies de racines de plantes, à mesure que nous en apprenons davantage, nous pouvons potentiellement utiliser ces processus naturels pour améliorer la santé des sols et aider à atténuer certains des dommages anthropiques les moreover persistants causés à notre environnement. »

La recherche a été financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, MITACS, Hydro-Québec et le Programme d’innovation forestière de Ressources naturelles Canada.