MISTICC

Au cœur de l’ancien bassin minier du Nord-Pas de Calais, une ancienne fonderie a, pendant plus d’un siècle, contaminé en éléments métalliques (EM) les sols agricoles aux alentours, sols ne pouvant plus être support de productions alimentaires. Dans le but de préserver le maintien de l’agriculture et le développement économique, tout en garantissant la sécurité sanitaire, une expérience de phytomanagement à grande échelle a été initié il y a 15 ans sur le secteur. Ainsi, le miscanthus s’est révélé être à la fois un bon candidat pour la phytostabilisation de sols agricoles contaminés, mais aussi être une biomasse d’intérêt économique pour les agriculteurs de ce secteur. Le caractère pérenne de la culture permet une production de biomasse annuelle pendant environ 20 ans. Sur de tels sols, cette longévité interroge sur la pérennité des effets de ce mode de gestion sur le comportement des EM et sur le fonctionnement du sol autant que sur les effets du retour en cultures classiques.

MISTICC se propose donc d’évaluer la viabilité écologique et socio-économique à long terme (15 ans) du phytomanagement sur des parcelles agricoles contaminées à des degrés divers en EM. La démarche sera complétée par l’évaluation des impacts environnementaux au travers de l’analyse du cycle de vie à l’échelle de la production et de l’agrosystème. La question du devenir du stock d’éléments (nutritifs et métalliques) au cours de la dégradation des résidus de culture (litière, rhizomes et racines) ainsi que du stock de carbone est également durant la culture et dans le cadre de la destruction et de la reconversion de cultures de miscanthus en fin de cycle de production est également étudié. Ce dernier point permet ainsi d’anticiper la question de la fin de cycle de production de miscanthus cultivé sur des sols contaminés.

Le premier lot est dédié à l’étude des effets à long terme de la culture de miscanthus sur le fonctionnement du sol et sur la biomasse. Des échantillonnages de sols, de miscanthus et de faune ont été réalisés sur les même parcelles qu’il y a 15 ans contaminées à des degrés divers en Cd, Pb et Zn localisées sur les communes d’Evin-Malmaison et Courcelles les Lens (62).
Le deuxième lot consiste en l’étude de la litière de miscanthus qui tombe annuellement sur le sol des parcelles étudiées, de sa dégradation et de son rôle dans le turnover des éléments nutritifs et métalliques ainsi que du carbone organique. L’étude de la dégradation de la litière a été réalisé au moyen d’expérimentations in vitro, en microcosmes et en sacs de litière disposés sur les parcelles étudiées. Le rôle de celle-ci dans le cycle des éléments a été déterminé en prélevant les premiers centimètres de sol couches par couches.
Le lot 3 est voué à l’étude de la reconversion de la culture de miscanthus en fin de cycle de production vers des cultures classiques. Sur l’une des parcelles plantées il y a 15 ans, du maïs, du blé et du colza se sont succédé durant les deux ans après destruction du miscanthus. Des échantillonnages réguliers de sols et de végétaux ont permis de suivre l’évolution du sol et du transfert de Cd, Pb et Zn dans les nouvelles cultures.
Le lot 4 a concerné les analyses de cycle de vie à l’échelle de l’agrosystème en prenant comme référence les cultures classiques et la méthanisation, et à l’échelle du combustible en se référant aux plaquettes bois.
Enfin le lot 5 est dédié à l’analyse socio-économique de la filière miscanthus 15 ans après. Des enquêtes ont été menées auprès des agriculteurs dans le but d’étudier la rentabilité à long terme de la filière miscanthus et de recueillir leur retour d’expérience par rapport au mode de gestion proposé. Les gestionnaires de chaudières ainsi que les élus des communes impactées sont aussi interrogés sur leur ressenti au regard de la filière miscanthus.

Le projet MISTICC permettra :
- de s’assurer de la pertinence sur le long terme du phytomanagement proposé pour des sols agricoles contaminés par des EM en intégrant les services écosystémiques,
- de vérifier la qualité des biomasses récoltées et leur adéquation pour une valorisation énergétique (combustion),
- d’anticiper la fin du cycle de production de biomasse en identifiant et en quantifiant les effets de la destruction de plantations de miscanthus sur des sols contaminés en EM,
- de renseigner sur les conditions techniques et économiques de reconversion des parcelles de miscanthus en fin de cycle et d’étudier les conséquences de leur ré-intégration dans des rotations culturales classiques,
- d’évaluer les impacts environnementaux du phytomanagement et de la valorisation du biocombustible produit sur des sols contaminés au travers de l’analyse du cycle de vie (ACV),
- de disposer d’arguments pour lever les réticences des acteurs concernés (agriculteurs, collectivités, institutions, bureaux d’études, association, population) vis-à-vis de la filière miscanthus développée.

Une restitution des résultats auprès des agriculteurs est prévue en fin de projet ainsi que la rédaction de deux ou trois publications internationales.
 

Communication orale :
Topart Morgane, Preudhomme-Zub Hélène, Gourdet Claire, Boissy Joachim, Bidar Géraldine, Leveaux Thomas, Ronceux Aïcha (2025). Assessing the environmental variability of miscanthus cultivation for the bioeconomy: insights from ex-ante and ex-post LCA approaches. Theories and practices. Proceedings of the 8th International Farming System Design Conference, 25-29 August 2025, Palaiseau, FR. INRAE. DOI: 10.17180/j9xc-fs91

• Début de projet : décembre 2022
• Durée : 48 mois  

Montant total du projet : 422,7 k€   

Montant de l’aide ADEME : 256,6 k€