Phytoremédiation des hydrocarbures : quelles plantes utiliser pour dépolluer un sol ?
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Sommaire
Contrairement aux métaux lourds, que les plantes doivent extraire physiquement du sol, les hydrocarbures peuvent être véritablement détruits grâce à l'action combinée des plantes et des micro-organismes du sol. C'est le principe de la rhizodégradation, l'une des voies de phytoremédiation les plus prometteuses pour ce type de pollution. Voici quelles plantes utiliser, et ce que la recherche récente en dit vraiment.
Les principaux polluants organiques traités par rhizodégradation sont les hydrocarbures totaux (HCT) et les BTEX (benzène, toluène, éthylbenzène, xylènes). Les HAP et certains solvants chlorés sont également susceptibles d'être traités, avec des résultats plus variables selon l'âge et la profondeur de la contamination.
Le mécanisme repose sur les exsudats racinaires — des acides organiques, acides aminés et sucres libérés par les racines — qui stimulent la prolifération et l'activité des bactéries dégradantes dans la rhizosphère. Le système sol-bactérie-racine agit alors comme une véritable petite centrale de traitement, plus efficace que la seule dégradation bactérienne naturelle du sol.
Des travaux de recherche menés sur sols contaminés ont montré que le ray-grass (Lolium perenne) résiste particulièrement bien aux hydrocarbures pétroliers et aux agents tensioactifs utilisés dans certains traitements complémentaires, ce qui en fait un candidat de choix pour les sols contaminés. Sa croissance rapide et son système racinaire dense et fibreux favorisent une exploration efficace de la zone superficielle du sol, là où se concentrent le plus souvent les hydrocarbures récents.
La luzerne (Medicago sativa) est fréquemment utilisée pour la dégradation des hydrocarbures, avec un avantage supplémentaire : comme toutes les légumineuses, elle fixe l'azote atmosphérique et enrichit naturellement le sol — un bénéfice agronomique appréciable sur des sites dégradés, en complément de son rôle de dépollution. Des études ont également montré qu'associée à certaines bactéries (Bacillus subtilis, Sphingobacterium multivorum), la luzerne améliore significativement les taux d'élimination des HAP.
Les saules (notamment Salix viminalis et Salix purpurea) et les peupliers hybrides (Populus spp.) sont largement utilisés pour traiter des sites contaminés par des solvants chlorés et des hydrocarbures pétroliers. Leurs racines abritent des communautés bactériennes rhizosphériques particulièrement diversifiées, capables de dégrader les hydrocarbures tout en favorisant la croissance de la plante elle-même. Un avantage pratique appréciable : ces espèces de la famille des Salicacées peuvent rester en place jusqu'à 25 ans malgré des récoltes tous les 2 à 3 ans, un atout économique réel par rapport à des plantes herbacées à cycle de vie plus court à replanter régulièrement.
Le trèfle et le maïs sont également cités dans la littérature pour leur capacité à favoriser la dégradation des hydrocarbures et des pesticides, de même que l'aulne, dont le système racinaire très développé favorise également la fixation d'azote grâce à une symbiose avec des bactéries spécifiques (Frankia), améliorant les conditions générales du sol pendant le traitement.
Un point de rigueur scientifique mérite d'être souligné, mis en avant par des travaux de recherche français récents (INRAE) : sur des sols industriels anciens, où les HAP ont « vieilli » et se sont fortement liés à la matière organique anthropique, leur biodisponibilité pour les plantes et micro-organismes devient très faible. Dans ces conditions, une dégradation complète n'est pas toujours atteignable : les chercheurs proposent alors de viser une rhizoatténuation — c'est-à-dire une réduction de la biodisponibilité et donc du risque, plutôt qu'une élimination totale du polluant. Une nuance importante pour ne pas surestimer les résultats attendus sur un ancien site industriel.
| Polluant visé | Plante recommandée | Technique |
|---|---|---|
| Hydrocarbures pétroliers (HCT), BTEX | Ray-grass | Rhizodégradation |
| HAP | Luzerne (associée à bactéries) | Rhizodégradation |
| Hydrocarbures, solvants chlorés | Saule, peuplier | Phytodégradation / rhizodégradation |
| Amélioration sol + dégradation | Trèfle, maïs, aulne | Rhizodégradation |
L'âge de la contamination, sa nature exacte (HCT, HAP, BTEX) et sa profondeur influencent fortement le choix de la stratégie végétale et les résultats à en attendre. Une analyse préalable reste indispensable.
Oui, plus les hydrocarbures ont « vieilli » dans le sol (liés à la matière organique), moins ils sont biodisponibles pour les plantes et micro-organismes, ce qui réduit l'efficacité de la dégradation comparée à une pollution récente.
Il constitue une base efficace, mais son association avec des bactéries dégradantes spécifiques ou d'autres espèces complémentaires (luzerne, saule) peut significativement améliorer les résultats selon le contexte du site.
Contrairement à la phytoextraction des métaux, la rhizodégradation détruit le polluant plutôt que de l'accumuler dans la plante — une récolte systématique n'est donc pas toujours nécessaire, bien qu'elle puisse rester utile pour d'autres raisons agronomiques.
Ray-grass, luzerne, saule et peuplier offrent des résultats prometteurs pour dégrader les hydrocarbures grâce à la rhizodégradation — avec une efficacité qui dépend fortement de l'âge et de la biodisponibilité de la pollution. Sur les sols les plus anciens, viser une réduction du risque plutôt qu'une élimination totale reste souvent l'approche la plus réaliste.
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