De la flore des sites contaminés à la phytoremédiation

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Constance Bouchard
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1 De la flore des sites contaminés à la phytoremédiation Une promenade botanique pas comme les autres Sébastien Thomine Institut des Sciences du Végétal

2 Une promenade botanique pas comme les autres

3 La flore des sites contaminés lieu d implantation de l usine UICORE à Auby Ici, le sol contient 0.4 à 4% de zinc un sol «normal» contient 0,001% de zinc un site à contaminations multiples par le zinc, le cadmium et le plomb.

4 La flore des sites contaminés Peu d espèces végétales peuvent se développer sur les sites fortement pollués par les métaux Viola calaminaria hypertolérante aux métaux Armeria maritima hypertolérante aux métaux Arrhenatherum elatius accumulatrice de zinc et de cadmium Arabidopsis halleri hyperaccumulatrice de zinc et de cadmium

5 Plantes hyperaccumulatrices de métaux 20 mg/kg 1000 mg/kg 200 mg/kg 20 mg/kg Plante excluante (la plupart des espèces, Arabidopsis thaliana) Plante hyperaccumulatrices (quelques dizaines d espèces, Arabidopsis halleri)

6 ~500 espèces végétales sont connues pour hyperaccumuler des métaux. étal Diversité des plantes hyperaccumulatrices Toxicité (mg/kg) Seuil d hyperaccumulation (mg/kg) Nombre d espèces Nickel > Zinc > Cadmium 6-10 >100 5 Noccaea (Thlaspi) caerulescens Brassicaceae hyperaccumule le Zn, Cd et le Ni Psychotria douarrei (P. gabriellae) Rubiaceae 4% Ni / poids sec

7 Derrière le lagon, un arbre au sang bleu Sur les sols ultramafiques riches en nickel et cobalt, environ 1900 espèces endémiques dont 50 sont hyperaccumulatrices de nickel.

8 Derrière le lagon, un arbre au sang bleu Pycnandra acuminata (ancien. Sebertia acuminata) est un arbuste qui pousse sur les sols très riches en nickel de Nouvelle Calédonie. Le latex de P. acuminata contient jusqu à 20% de nickel, ce qui lui donne une couleur bleue.

9 Plantes hyperaccumulatrices de métaux Etudier les mécanismes de l accumulation de métaux chez ces plantes. Utiliser les plantes pour des opérations de décontamination?

10 Comment ca marche? Accumulation des métaux Tolérance aux métaux les racines pompent la cellule tend des pièges

11 feuilles Les racines pompent les métaux du sol sève ascendante poil absorbant racines racine Augmenter le transfert du sol vers la racine Augmenter le transfert de la racine vers les feuilles

12 Des cages moléculaires et cellulaires pour empêcher les métaux de nuire feuille cage cellulaire: à l intérieur des cellules, les métaux sont séquestrés dans la vacuole m cellule vacuole vacuole cage moléculaire: les cellules fabriquent des molécules chélatrices capables de capturer les métaux m nicotianamine

13 La phytoremédiation sols pollués par des métaux (ex: mercure, plomb, cadmium ) sols pollués par des solvants organiques (ex: toluène, trichloréthylène, atrazine) C est l utilisation des plantes pour restaurer des environnements pollués.

14 Différentes applications de la phytoremédiation Décontamination des nappes phréatiques Décontamination des sols filtration de l air

15 Des jardins filtrants pour l épuration de l eau

16 La phytoremédiation près de chez vous ppm normale sol de Pierrelaye Cd 0,3 3 Cu 13,5 150 Pb 30,5 322 Zn 48,5 525 Projet Phytopop: Essai de phytoremédiation par les peupliers sur un terrain contaminé par épandage d eaux usées.

17 La phytoremédiation près de chez vous Lena Bakan Vesten Test de 14 variétés de peupliers: croissance et accumulation de métaux.

18 Les défis à relever Augmenter l accumulation des polluants dans le tronc. Diminuer le retour au sol des polluants lors de la chute des feuilles. Exploiter la biodiversité entre les différentes variétés de peupliers.

19 Extraction des métaux et phytomining Catalyseur à base de nickel Plusieurs brevets pour l utilisation des plantes pour l exploitation minière ou la préparation de catalyseurs pour l industrie chimique.

20 Remerciements Institut des Sciences du Végétal, CNRS, Gif-sur-Yvette Conseil Régional Agence Nationale pour la Recherche Projet PHYTOPOP Communauté Européenne Projet ETALHOE

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