Les polluants dans les rivières et autres plans d'eau constituent un grave problème pour la vie marine ainsi que pour la santé humaine. Cependant, les retirer de l'eau peut être un processus coûteux, nécessitant souvent de l'énergie à partir de combustibles fossiles, ce qui augmente à la fois les coûts d'exploitation et les dommages environnementaux. Par conséquent, l'utilisation de plantes pour éliminer les polluants – un processus connu sous le nom de phytoremédiation – est devenue de plus en plus attrayante dans le monde entier.

Non seulement la phytoremédiation est plus respectueuse de l'environnement que les méthodes conventionnelles, c'est moins cher aussi. Il s'agit d'utiliser des organismes photosynthétiques pour éliminer les polluants - par exemple, métaux lourds comme le plomb – de l'eau. On pense que le mécanisme d'élimination implique une combinaison d'adsorption (par laquelle les polluants adhèrent à la surface des racines) et d'absorption (par laquelle ils sont absorbés par le système de transport des plantes) de métaux via les racines des plantes.

Notre équipe de recherche a récemment étudié comment la phytoremédiation pourrait aider à nettoyer les rivières en Grande-Bretagne. Bien que la phytoremédiation ait déjà été utilisée dans le pays, cette fois, nous avons spécifiquement utilisé la jacinthe d'eau. Cette plante tropicale n'est pas originaire du Royaume-Uni, et est en fait classée comme espèce envahissante. Il a déjà été utilisé pour la phytoremédiation, mais nous avons été les premiers à l'utiliser dans une rivière tempérée de l'hémisphère Nord, loin de son habitat naturel, originaire d'Amérique du Sud.

Ce que nous avons trouvé était remarquable. La jacinthe d'eau était capable d'éliminer complètement les éléments hautement toxiques de l'eau de la rivière.

Déraciner la pollution

Nous avons introduit la plante dans le ruisseau Nant-Y-Fendrod, un affluent de la rivière Tawe, à Swansea. Cette voie navigable est située dans une zone qui fut le cœur de la production mondiale de cuivre aux 19e et 20e siècles. En conséquence, il a été fortement pollué par des millions de tonnes de déchets de fonte de cuivre et de zinc. Malgré les efforts antérieurs pour assainir le terrain en utilisant des approches conventionnelles, comme l'enlèvement des sols contaminés, une contamination considérable des métaux lourds demeure, affectant la qualité de l'eau du ruisseau. En réalité, la pollution est si grave qu'elle ne respecte pas les normes de qualité de l'eau de l'UE.

Nous avons construit deux modules de traitement spécialement conçus pour contenir les plantes dans la rivière, les empêchant de s'échapper mais permettant à l'eau d'entrer et de sortir d'eux. Nous avons utilisé 25 plantes dans chaque gousse, couvrant environ un mètre carré. Cela équivalait à environ 10 % de la largeur du canal. La teneur en métaux lourds dans l'eau de la rivière a été déterminée - en utilisant la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif - avant l'introduction de la plante, dans les dosettes de traitement, et en aval sur une base horaire pendant une période de sept heures.

Nous avons constaté que la jacinthe d'eau était capable d'éliminer de nombreux métaux lourds différents - y compris le cadmium, zinc, arsenic, mener, chrome, aluminium, le cuivre, manganèse et nickel – de l'eau du ruisseau. La vitesse de cet enlèvement de métal était rapide. Nos tests ont démontré que plus de 60 % de l'aluminium et du zinc polluant l'eau entrant dans les dosettes ont été éliminés en seulement sept heures. Une vitesse d'élimination aussi élevée est conforme à la réputation de la jacinthe d'eau en tant que plante aquatique à la croissance la plus rapide au monde. Dans d'autres cas, jusqu'à 100 % des métaux ont été éliminés en seulement trois semaines.

Se préparer au changement climatique

À ce jour, la plupart des travaux de recherche sur la jacinthe d'eau proviennent de pays en développement. Mais étant donné les effets du changement climatique sur la répartition de toutes sortes d'espèces, les chercheurs des pays développés doivent de toute urgence jouer un plus grand rôle dans l'exploration de son contrôle, gestion et une utilisation efficace.

Un domaine de recherche particulier qui doit encore être exploré est celui de la jacinthe d'eau après qu'elle a adsorbé/absorbé les polluants. Il y a plusieurs solutions possibles, comme la récupération des métaux qu'il a adsorbés/absorbés pour un usage industriel, et l'utilisation de la biomasse végétale pour la production de bioénergie ou d'engrais. Une autre option est de trouver un moyen de vivre avec ce qui est la plante aquatique la plus prolifique du monde, au lieu de l'éradiquer – ce qui a jusqu'à présent échoué.

La plante a un taux de croissance prolifique et, comme le changement climatique affecte l'aire de répartition de toutes sortes d'espèces, il se propagera probablement dans de nouvelles régions. Cela signifie que ce n'est peut-être plus un problème uniquement lié aux pays les plus pauvres d'Afrique, Asie et Amérique du Sud, où il bouche les rivières, lacs et canaux causant d'énormes fardeaux économiques.

Bien qu'il y ait des inconvénients à la phytoremédiation - notamment qu'il faut du temps à la plante pour piéger le polluant, et qu'il doit être géré avec soin pour l'empêcher de bloquer complètement les voies navigables - nos recherches ont montré comment la nature peut aider à réparer les dommages causés par l'industrie.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.