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Operation Tournesol 19 Fev 20131 Le saule Pourquoi est-il un bon candidat dans la remédiation douce des sols contaminés ? Aricia Evlard PhD Student Gx.

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1 Operation Tournesol 19 Fev Le saule Pourquoi est-il un bon candidat dans la remédiation douce des sols contaminés ? Aricia Evlard PhD Student Gx ABT, ULg

2 La phytoremédiation Operation Tournesol 19 Fev Utilisation des plantes et leur microflore associée Bloquer et/ou extraire des contaminants environnementaux métaux lourds : Cd, Cu, Zn, Pb, Ni, Co, Cr, As, Basée sur les mécanismes de tolérance développés par la plante Tolérance Aptitude de certaines plantes à survivre dans un environnement où les concentrations en métaux lourds seraient toxiques pour dautres. (Tilstone & Macnair, 1997; Macnair et al., 2000)

3 Pas de symptômes toxicité Couleur normale 3 Symptômes toxicité Carence Mort Operation Tournesol 19 Fev 2013 Kieffer et al., Combining Proteomics and Metabolite Analyses To Unravel Cadmium Stress-Response in Poplar Leaves. Journal of Proteome Research, 8, 400–417.

4 4 Séquestration cellulaire (foliaire, tige) Détoxification = Tolérance par accumulation Exclusion Séquestration cellulaire racinaire min. Pas de transfert aérien = Tolérance par exclusion Mécanismes de tolérance Operation Tournesol 19 Fev 2013 Piégeage Accumulation

5 5 Séquestration cellulaire (foliaire, tige) Détoxification = Tolérance par accumulation Exclusion Séquestration cellulaire racinaire min. Pas de transfert aérien = Tolérance par exclusion Techniques de phytoremédiation Operation Tournesol 19 Fev 2013 Piégeage Phytostabilisation Accumulation Phytoextraction Production importante de biomasse Forte accumulation des métaux lourds Miscanthus, maïs, colza,… Ligneux (peuplier, saule, aulne) Blocage des polluants Limite le lessivage vers les nappes phréatiques

6 6 Le saule ? Pourquoi ? Espèce pionnière (tolérance à des conditions environnementales difficiles) Grande production de biomasse (jusquà 10 t.ha -1.an -1 ) Accumulateur de métaux lourds au niveau aérien + racines Operation Tournesol 19 Fev 2013 Ecolirimed : Développement d'une filière d'écotypes ligneux (saule, aulne) pour la fixation durable et la phytoremédiation des berges de cours d'eau. o Aspect phytosanitaire : impact Phytophtora alni sur laulne o Aspect phytoremédiation : étude de la tolérance du saule et de laulne aux métaux lourds ecoliri.cra.wallonie.be

7 Operation Tournesol 19 Fev photos : A.Evlard (LTE, GXABT-ULg) Présentation des essais Croissance ? Mesures de tolérance ? Teneurs en métaux ?

8 Operation Tournesol 19 Fev Voici quelques résultats… 1.Croissance variable 2.Capacité de tolérance (mesures physiologiques et protéomique) 3. Teneurs en métaux variables Les clones de saule produisant le plus de biomasse concentrent le moins de métaux (µg/g) Extraction plus élevée (quantité extraite µg) Oui, mais après ?

9 Operation Tournesol 19 Fev Solution 1 La phytoEXTRACTION

10 Que faire avec ces saules ? Privilégie la production de biomasse = technique de culture Taillis à Courte Rotation (TCR) + biomasse + extraction Valorisation énergétique -Récolte : 3-5 ans -Biomasse : 10 t/ha.an -Rejets

11 Operation Tournesol 19 Fev Voie « Valorisation énergétique » -Législation du bois « propre » ? Ou déchets ? Une étude de faisabilité s'imposait ! -Comparaison des teneurs obtenus aux les teneurs en métaux dans les déchets de bois usagés/traités définie par la loi (le modèle) -Tour d'horizon des législations européennes...rien en Belgique ! Les teneurs en ML sont tellement faibles que la législation considérerait le bois comme du bois propre. Théoriquement permise mais risque démissions. Intégration aux circuits de valorisation industrielle (épuration des fumées absente au niveau domestique....) Récupération des métaux (recyclage dans le cycle des métaux) Et les métaux dans le bois ? Voie « Valorisation matière » -Cimenterie, panneaux de particules, papeterie,… -Faisabilité économique

12 Operation Tournesol 19 Fev Le saule permet-il dassainir mon terrain ? Operation Tournesol 19 Fev Nos résultats + littérature : capacité dextraction sur base teneurs totales La minéralomasse (g M.ha -1 ) = biomasse (kg.ha -1 ) x [M] plante (g.kg -1 ) Production biomasse (t.ha -1.an -1 ) [Cd] plante (mg Cd.kg -1 ) Minéralomasse (g Cd.ha -1.an -1 ) 152,233 Technique lente : 100 à 600 ans (5 à 0,5 mg Cd/kg teneur totale) Résultats issus dessais en lysimètres : besoin dessais in situ (Greger & Landberg, 1995)

13 Operation Tournesol 19 Fev Solution 2 La phytoSTABILISATION

14 Operation Tournesol 19 Fev TCR avec des clones « stabilisateurs » Limite laccumulation aérienne Améliore la qualité du bois, combustion domestique ? Concentration des polluants dans un endroit connu (racines, profil du sol) Limite le lessivage vers les nappes et la dispersion aérienne

15 15 Operation Tournesol 19 Fev 2013 Essais de plantation sur site contaminé Suisse, Suède, Angleterre, Pologne, Belgique Bonne installation des espèces ligneuses Efficace sur sol moyennement contaminé (6mgCd/kg) Phytostabilisation : Adaptée à la réhabilitation des sites industriels désaffectés Fixer les polluants tout en valorisant ces sites contaminés dun point de vue biologique, esthétique et/ou récréatif.

16 Operation Tournesol 19 Fev Pollution du sol VS « Pas durgence » Gestion des risques Projet in situ Intérêts de la phytostabilisation 1.Depuis 20 ans, site en jachère, « laisser-aller » 2.Gestion des risques Via occupation du site raisonnée Via occupation du temps du projet 3. Site exploité même si le projet daménagement est mis en attente (aspect économique du ttcr) 4. Limite les manipulations du sol : qualité des informations sur le site.

17 Operation Tournesol 19 Fev Valorisation du site Aspect biologique -Fixation de la pollution -Aide à la dégradation des polluants organiques -Ecosystèmes et biodiversité -Diversité des écotypes Aspect économique et social -Exploitation de la biomasse par TTCR -Implication du comité de quartier Aspect esthétique et récréatif Aspect didactique (visite des écoles, architectes, etc…)


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