LES MYCORHIZES
Vers la dépollution des sols ?
La pollution provenant des activités humaines affecte tous les types d’organismes allant de la bactérie à l’être humain. Même les plus bas niveaux de contaminants dans l’environnement présentent un risque d’accumulation via un processus appelé bioamplification. Cette pollution peut malheureusement être amplifiée par la chaine alimentaire. On distingue deux grandes classes de contaminants : les contaminants organiques (molécules carbonées, oxygénées, azotées, hydrogénées) et inorganiques tels que les métaux (cadmium, zinc, cuivre, arsenic…).
Evidemment, les métaux ont des effets toxiques sur les plantes au-delà d'une concentration seuil. Par exemple, le zinc (Zn) et le cuivre (Cu), concernés par les phénomènes d’assimilation par les plantes, sont essentiels à leur fonctionnement. Cependant, à des concentrations trop élevées, ces oligoéléments peuvent être toxiques. Plus généralement, plus la concentration est élevée, plus la toxicité augmente et plus les effets sur les végétaux se font ressentir :
D'après ces résultats, on remarque que plus la concentration en cuivre est élevée, moins la plante se développe. La concentration en métal est bien un facteur de croissance de la plante.
L’assimilation des métaux par les plantes s’effectue comme pour les éléments minéraux présents dans le sol, c’est-à-dire grâce aux poils absorbants présents sur les racines de la plante. Une question importante se pose : comment réduire les taux de contaminations du sol ?
Vers la phytoremédiation ?
La phytoremédiation semble être un processus intéressant tant économiquement que chimiquement pour dépolluer les sols. En effet, cette technique repose sur la combinaison de l’utilisation de plantes et de micro-organismes sur le site pollué. Cette technologie, bien que coûteuse, est beaucoup moins destructrice pour le sol que les techniques d’ingénierie : il est économiquement inconcevable d’excaver le sol sur de grandes surfaces, d’autant plus qu’il s’agit d’une ressource non renouvelable. Même si cette technique possède des limites puisque son application est restreinte à des zones où le niveau de pollution n’est pas toxique pour les plantes, elle semble être la plus adaptée.
Effets de la concentration de Cuivre sur la plante
Divers types de phytoremédiation existent :
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La phytodégradation : la concentration des contaminants est atténuée in situ pour des contaminants organiques sans nécessité de récoltes des plantes.
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La phytoextraction : les contaminants de type métaux sont extraits par les plantes qui sont récoltées jusqu’à dépollution du site.
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La phytostabilisation : la concentration des contaminants de types organiques ou métalliques est stabilisée par un couvert végétal maintenu in situ.
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La phytovolatilisation : les contaminants de types organiques ou métalliques sont enlevés par un couvert végétal maintenu.
Les différents types de phytoremédiation
Pour rester en lien avec notre sujet principal, c’est-à-dire les mycorhizes, nous allons nous concentrer sur la phytostabilisation et la phytoextraction.
La phytostabilisation a pour but de retenir les contaminants et d’éviter leur dispersion dans la nature. Ils sont ainsi stabilisés dans les racines ou dans la rhizosphère. Ce processus dépend essentiellement de la résistance de la plante aux différents métaux du sol. Cette résistance peut être amplifiée grâce à la symbiose mycorhizienne (mycorhizes à arbuscules) puisque elle permet la séquestration des éléments chimiques néfastes dans les hyphes fongiques.
Cependant, les mycorhizes peuvent également excréter des glycoprotéines, les glomulines via les hyphes, complexant les métaux contenus dans le sol.
La phytoextraction consiste en l'assimilation et le stockage de contaminants (métaux lourds, noyaux radioactifs) dans les parties aériennes (feuilles, fruits, tiges) de la plante.
Ce processus s’effectue grâce à l’accumulation graduelle de contaminants et grâce à des plantes dites hyperaccumulatrices. Ces plantes peuvent accumuler des grandes concentrations de métaux sans aucun effet néfaste (toxicité…). Ce phénomène d’hyperaccumulation est plutôt rare : environ 450 espèces de ce type sont connues à ce jour, ce qui représente moins de 0,2 % du clade des angiospermes.
Une fois les contaminants accumulés dans les plantes, celles-ci peuvent être récoltées. Les plantes sont alors incinérées ou recyclées pour récupérer les métaux de valeur (azote, cuivre…).
Le rôle des mycorhizes dans l’accumulation des métaux est spécifique et extrêmement variable en fonction des espèces de mycorhizes et de plantes. Malheureusement, ce domaine est encore trop peu connu : peu d'expériences ont été menées. Il nous est donc difficile d'en savoir plus.
Ce qu'il faut retenir
La phytoremédiation est une technique prometteuse de dépollution des sols. Les mycorhizes, ayant pour rôle principal de stimuler la croissance des plantes, ont une directe influence sur ce processus. En effet, plus les plantes croissent, plus leur surface d’échange avec le sol est grande, ce qui permet ainsi de fixer plus d’éléments et particulièrement les polluants. Néanmoins ce processus coûteux et chronophage doit être perfectionné.
