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Extraire les métaux par les plantes hyperaccumulatrices dans les potagers bruxellois? Nausicaa N ORET & Thomas D ROUET L ABORATOIRE D ’E COLOGIE VÉGÉTALE.

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1 Extraire les métaux par les plantes hyperaccumulatrices dans les potagers bruxellois? Nausicaa N ORET & Thomas D ROUET L ABORATOIRE D ’E COLOGIE VÉGÉTALE ET B IOGÉOCHIMIE

2 Les plantes hyperaccumulatrices de métaux ??? Alyssum bertolonii Crepidorhopalon tenuis Noccaea caerulescensArabidopsis halleri

3 Concentrations dans les feuilles (µg/g) PLANTES "NORMALES" HYPERACCUMULATRICES facteur multiplicatif Cadmium0> 100 Zinc20-50> Nickel5-10> Cuivre1-5> Manganèse10-20> … Les plantes hyperaccumulatrices de métaux Taiz & Zeiger 2005, Krämer 2010 Plomb?

4 PLANTES (N. caerulescens) * CdZn Concentrations (g/t) Biomasse annuelle (t/ha)1 à 4 Masse de métal extraite par an (kg/ha)0,13 - 1, SOLS : exemple Concentrations (g/t) 3,5360 Normes à atteindre (g/t) - RBC 2333 Après 3 ans2,3 [1-3,3]331 [ ] Après 5 ans1,5 [0-3,3]295 [ ] La phytoremédiation par les plantes hyperaccumulatrices Petites  … mais très concentrées! * Hammer & Keller 2003, McGrath et al 2000, 2006

5 Potentiel de phytoextraction par différentes espèces non accumulatrices à haute biomasse (d’après Vangronsveld et al. 2009) Noccaea caerulescens McGrath et al 2006

6 Pollution aux métaux lourds dans les potagers urbains : principales difficultés Origines très diverses des contaminations en métaux lourds Disponibilité dans le sol dépend de nombreux facteurs (pH, m.o., …) – Teneurs totales ? (normes) – Teneurs extractibles ? (biodisponibles) Absorption par les légumes: différences entre espèces Toxicités variables pour l’homme (ex. : Pb, Cd >< Zn, Cu)

7 Teneurs en métaux lourds dans quelques sols bruxellois 1 à 6 échantillon(s) par site Jardins privés et collectifs (+ Moeraske)

8 Teneurs en métaux lourds dans quelques sols bruxellois PLOMB

9 Teneurs en métaux lourds dans quelques sols bruxellois ZINC

10 Teneurs en métaux lourds dans quelques sols bruxellois CADMIUM

11 Noccaea caerulescens : hyperaccumulatrice de Zn, Cd, Ni Crucifère Annuelle - bisannuelle Plutôt xérophyte Accumulation de métaux sur sols peu contaminés: Zinc : ppm Cadmium : 120 ppm Nickel : 180 ppm F ACTEURS DE BIOCONCENTRATION 220 – – Molitor et al. 2005, McGrath et al. 2006

12 Avantages de Noccaea caerulescens Cycle de vie court (1 an) : Printemps 1  printemps 2 Biomasse faible (  peu de déchets); encombrement réduit Belle floraison la 2 e année Phytoextraction localisée possible (petites surfaces) si contaminations locales Extraction sans additifs chimiques et sans perturbation

13 E XPERTISES Lab. d’Ecologie végétale et Biogéochimie E XPERTISES Analyses physico-chimiques de sol – Texture, m.o., pH – Eléments nutritifs et métaux Analyses des métaux dans les plantes Cultures de plantes hyperaccumulatrices (Zn/Cd/Ni) Design expérimental et traitements statistiques

14 Quels terrains pour des essais en RBC? Quelles démarches? Tout Beaucoup dépend des fonds alloués

15 9 échantillons composites par parcelle de 100 m 2 Mesure de la teneur en matière organique et du pH Texture Extractions des formes biodisponibles Analyse des éléments par ICP- OES (Al, As, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Ni, P, Pb, Zn) Cartographie de la contamination des sites Echantillonnages et analyses de sol

16 Echantillonnages et analyses de plantes Dosages des métaux : – dans les légumes (organes consommés) – dans les N.c. après 1 an (évaluation des capacités phytoextractrices dans les conditions locales) Minéralisation par voie humide Analyse des éléments par ICP-OES (Al, As, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Ni, P, Pb, Zn)

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