Les choix initiaux concernant la fertilisation et l’ensemencement de l’herbe pourraient avoir un effet durable sur la façon dont les plantes et leurs microbes associés décomposent la pollution dans les sols contaminés par le pétrole, a récemment rapporté une équipe de recherche dirigée par un professeur de l’Université d’Alaska à Fairbanks.
Le professeur de microbiologie Mary Beth Leigh et l’équipe ont découvert que la plantation d’herbes ou l’ajout d’engrais, ou une combinaison des deux, sur un site contaminé avait des effets étonnamment persistants sur les microbes associés à la végétation locale.
L’étude, récemment publiée dans la revue Spectre microbiologiqueindique qu’il convient d’accorder une importance encore plus grande aux stratégies initiales de phytoremédiation, c’est-à-dire l’utilisation de plantes pour restaurer des environnements contaminés par des polluants.
L’étude est basée sur des recherches antérieures du US Army Corps of Engineers dans une zone contaminée par le pétrole près de Fairbanks, en Alaska.
La recherche précédente a commencé en 1995, lorsque les scientifiques ont créé des parcelles d’essai de sol contaminé par le pétrole. Sur certaines parcelles, ils ont planté de l’herbe. Sur d’autres, ils ont ajouté de l’engrais au sol. Certaines parcelles ont reçu à la fois de l’herbe et de l’engrais et d’autres n’ont reçu aucun traitement.
Le site n’était plus surveillé après l’étude initiale de trois ans mais, en 2011, l’équipe UAF a revisité le site pour examiner les progrès à long terme. À ce moment-là, la contamination ne pouvait plus être détectée et des espèces indigènes telles que l’épinette blanche, l’épilobe, l’achillée millefeuille, le saule, le pâturin des prés, le peuplier, la baie de bison, le bouleau et le trèfle avaient remplacé les graminées plantées à l’origine.
Trois ans plus tard, l’équipe a prélevé des échantillons supplémentaires pour tester les microbes dans chaque parcelle. De manière inattendue, l’équipe a découvert que les microbes variaient d’une parcelle à l’autre en fonction du mélange initial d’engrais et d’herbe, plutôt que des types d’espèces indigènes qui s’étaient installées.
Étant donné que les microbes, plutôt que les plantes, sont responsables de la décomposition du pétrole, ces différences pourraient améliorer le processus de phytoremédiation. Avec une étude plus approfondie, les scientifiques pourraient élaborer des stratégies pour rendre la phytoremédiation plus efficace en utilisant des combinaisons de plantes et d’engrais qui encouragent les microbes biodégradants du pétrole à prospérer.
« Le jury est déterminé à déterminer exactement quels traitements de plantes et d’engrais seraient les plus efficaces dès le départ », a déclaré Leigh. « C’est l’une des choses que nous testons dans un projet sur un autre site de surveillance à long terme. »
La pollution par le pétrole brut et le diesel menace souvent les écosystèmes des zones rurales subarctiques, a noté Leigh.
« La phytoremédiation pourrait être un outil important dans la boîte à outils des communautés rurales qui subissent une contamination des sols par du carburant diesel », a déclaré Leigh, de l’UAF Institute of Arctic Biology. « Donner aux communautés les meilleurs conseils sur la façon d’atténuer la contamination de manière abordable, par exemple en utilisant des plantes locales et leurs microbes associés, a le potentiel d’autonomiser considérablement les communautés autochtones de l’Alaska dans les régions éloignées dont les écosystèmes sont menacés par la pollution pétrolière. »
Rodney Guritz, ancien élève de Leigh et propriétaire et chimiste principal d’Arctic Data Services, a compilé l’analyse chimique de l’étude.
Guritz voit le potentiel d’applications pratiques des nouvelles découvertes dans l’industrie.
« À la lumière du changement climatique, nous devons de toute urgence passer de creuser, transporter et brûler, et je considère la phytoremédiation comme une partie importante de ce changement nécessaire », a-t-il déclaré.
L’étude a des implications pour les stratégies de phytoremédiation dans le monde entier, selon le collaborateur Ondrej Uhlik, de l’Université de chimie et de technologie de Prague, en République tchèque.
« Les implications pour la revitalisation des zones précédemment contaminées à des fins polyvalentes sont énormes en République tchèque, ainsi que pour les communautés de l’Alaska qui dépendent d’écosystèmes fragiles », a déclaré Uhlik. « Pour aller de l’avant, il est excitant de penser à récupérer des terres pour permettre aux communautés de prospérer et de ne pas avoir à abandonner des terres ou à vivre avec des toxines. »
Plus d’information:
Jakub Papik et al, Effets hérités de la phytoremédiation sur les communautés procaryotes associées aux plantes dans un sol subarctique assaini historiquement contaminé par des hydrocarbures pétroliers, Spectre microbiologique (2023). DOI : 10.1128/spectre.04448-22