EXTRA-Zn

La phytoextraction a pour objectif la maîtrise et la réduction des sources de pollution. Ce mode de gestion de terre polluée in situ peut contribuer à diversifier les gisements de biomasses, pour produire de l’énergie et des matières premières renouvelables comme le Zn, issues des biomasses produites. La possibilité de créer des produits à forte valeur ajoutée comme des écocatalyseurs utilisables dans les domaines de la chimie verte à partir de biomasse végétale très enrichie en Zn crée une nouvelle dynamique autour de la phytoextraction et permet d’envisager la viabilité économique de filières potentielles. Ces nouvelles perspectives justifient l’intérêt de compléter les connaissances sur des (hyper)accumulateurs de Zn tels qu’Arabidopsis halleri ou Salix viminalis dans l’optique de leur utilisation pour ces usages. 

Le projet EXTRA-Zn a pour objet de vérifier la faisabilité d’une filière de phytomanagement sur sol pollué en milieu urbain, pour produire des biomasses enrichies en Zn dans un objectif double de dépollution partielle du sol et d’utilisation du Zn comme matière première utilisable par divers secteurs industriels. EXTRA-Zn ambitionne de répondre aux verrous que sont :

• l’absence d’itinéraire technique pour l’arabette de Haller (Arabidopsis halleri)
• l’optimisation de la phytoextraction du Zn et du Cd d’A. halleri et du saule des vanniers (Salix viminalis)
• la maîtrise des impacts de la pollution par les éléments potentiellement toxiques (EPT)
• la valorisation des biomasses enrichies en Zn et en Cd pour l’écocatalyse
• l’acceptabilité sociale du phytomanagement

L’efficacité de phytoextraction des 2 espèces a été démontrée : leurs concentrations foliaires en Zn sont largement supérieures aux valeurs physiologiques et en Cd supérieures aux valeurs ordinaires. Les pratiques agronomiques testées (fertilisant NPK+S, fauche, co-culture) ont permis d’augmenter le potentiel de phytoextraction d’A. halleri. Contrairement au saule qui peut être pré-inoculé, A. halleri n’est pas mycorhizable par les inoculums mycorhiziens testés quels que soient les stades de développement de la plante. Les métaux ont un effet négatif sur le fonctionnement biologique du sol (biomasse microbienne, activité enzymatique, biomasse et abondance des vers de terre). L’utilisation du saule en couvert végétal à un effet bénéfique sur certains paramètres biologiques du sol (biomasse des vers de terre, activité enzymatique microbienne déhydrogénase) par rapport au sol non végétalisé. Plus les parties aériennes d’A. halleri sont enrichies en Zn et en Cd et moins elles sont consommées ce qui suggère un lien direct entre les concentrations en Zn et Cd et la défense face aux herbivores chez cette espèce. Sur la base des concentrations mesurées, plusieurs voies de valorisation sont jugées pertinentes pour la biomasse végétale du site : la production d’écocatalyseur de Zn (A.halleri, feuilles de S. viminalis), combustion (S. viminalis tronc), compostage et méthanisation pour les adventices. L’enquête réalisée sur deux groupes de personnes (riverains, lycéens) a montré que le phytomanagement était perçu comme un moyen louable d’agir contre la pollution qui n’engendrait aucune réticence particulière.

INERIS (coordinateur), CNRS, ULCO

Début et fin de projet : Octobre 2019 à Octobre 2023