Près de 2, 000 décharges actives sont réparties aux États-Unis, avec la majorité des ordures jetées par les maisons et les entreprises qui se retrouvent dans une décharge. Les produits chimiques et les toxines qui s'accumulent sur ces sites peuvent ensuite s'infiltrer dans le sol et les eaux souterraines, et ce « lixiviat » peut présenter de graves dangers pour l'environnement et pour les personnes qui vivent à proximité.

Pour aider les agences environnementales à lutter contre les menaces toxiques posées par les décharges, des chercheurs de l'Université du Missouri - en partenariat avec l'USDA Forest Service - ont développé un système qui classe les toxines présentes dans une décharge par ordre de toxicité et de quantité, permettant aux agences de créer des plans plus spécifiques et efficaces pour lutter contre le lixiviat.

"Le lixiviat des décharges peut causer le cancer et d'autres dommages graves, et c'est une menace qu'elle soit ingérée, inhalé ou touché, " dit Chung-Ho Lin, professeur agrégé de recherche au Centre d'agroforesterie MU du Collège d'agriculture, Alimentation et ressources naturelles. "C'est la première fois qu'un système est créé qui peut automatiquement hiérarchiser les polluants rejetés par une décharge en fonction de leur toxicité et de leur abondance."

Le système repose sur un algorithme créé par Elizabeth Rogers, un doctorant travaillant sous la direction de Lin à l'Université du Missouri et un stagiaire USDA Pathways. Rogers s'est inspiré d'un système déjà existant conçu pour donner la priorité aux produits chimiques dans les eaux usées de « fracturation hydraulique » et l'a adapté pour s'appliquer à la pollution des décharges.

Associer l'algorithme à trois « bases de données de toxicité » qui sont référencées lors de l'analyse d'un échantillon d'une décharge, le système prend un processus traditionnellement long et coûteux - identifier un polluant et déterminer son abondance et ses dommages potentiels - et le rend routinier. Le résultat est un système de hiérarchisation qui permet de classer les polluants en tenant compte à la fois de leur toxicité globale et de leur prévalence sur un site donné. En outre, la hiérarchisation des polluants peut être facilement personnalisée en fonction de facteurs et d'objectifs qui peuvent varier d'un site à l'autre.

Ronald Zalesny Jr., un généticien de recherche de supervision pour le service forestier de l'USDA qui encadre également Rogers, travaillé avec Lin et Rogers sur l'étude optimisant le système de priorisation et explorant son utilité. Pour lui, la capacité de s'identifier facilement, quantifier et classer les polluants des décharges répond à un besoin bien réel.

Zalesny Jr. est chercheur principal pour un projet qui exploite les arbres pour nettoyer les sols et l'eau contaminés dans les décharges. Grâce à un processus naturel appelé phytoremédiation, les peupliers et les saules contribuent à la dégradation, absorber et inhiber les polluants et le ruissellement des eaux souterraines qui les transportent.

Il est crucial de savoir quels polluants sont les cibles les plus importantes à un endroit donné, a déclaré Zalesny Jr., parce que différents arbres utilisent différentes méthodes pour éliminer les polluants du sol, et aucune méthode unique ne fonctionnera sur tous les types de polluants.

"Autrefois, nous avons principalement ciblé les polluants les plus courants, tels que les herbicides et les contaminants du pétrole brut, " a déclaré Zalesny Jr. " ​​En utilisant cet outil de priorisation, nous pourrions maintenant nous rendre sur pratiquement n'importe quel site contaminé, identifier les principaux contaminants et faire correspondre ces contaminants avec nos arbres pour créer un environnement durable, solution à long terme pour dépolluer."

Le projet de Zalesny Jr. fait partie de l'Initiative de restauration des Grands Lacs, qui vise à protéger les Grands Lacs de la dégradation de l'environnement en fournissant un financement approprié aux agences fédérales. Si les eaux de ruissellement contaminées des décharges se retrouvent dans les rivières et les ruisseaux, il pourrait finalement se frayer un chemin dans les Grands Lacs, a déclaré Zalesny Jr.

Rogers, qui a créé l'algorithme qui permet de trier rapidement les polluants selon leur toxicité relative, voit un autre avantage important pour le système. Bien que de nombreuses réglementations sur les décharges n'aient pas été mises à jour depuis des décennies, de nouvelles classes de contaminants continuent d'arriver dans les décharges, un problème pour ceux qui cherchent à en atténuer les effets. En offrant aux scientifiques et chercheurs des informations à jour sur des centaines de polluants possibles, le système de priorisation pourrait aider les agences environnementales à s'attaquer à davantage de ces nouveaux arrivants dangereux.

"Certains des composés les plus potentiellement nocifs que nous avons identifiés à l'aide de ce schéma provenaient d'antibiotiques ou de médicaments sur ordonnance, qui pourraient avoir de graves répercussions sur le système endocrinien humain, " Rogers a déclaré. "Il y avait aussi des composés de produits de soins personnels. Et bien que nous sachions que ces nouvelles classes de composés peuvent avoir des impacts négatifs, il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas sur eux, et ils finissent dans les décharges. Espérons que l'utilisation de ce système encouragera davantage de recherches sur leurs impacts. »