Projet PHYSALIS - APR GRAINE 2024 de la phytodisponibilité à la phytoaccumulation : une méthode pour mieux évaluer les risques sanitaires de la production alimentaire végétale sur sols pollués
Acronyme : PHYSALIS
Programme : GRAINE (Phase 2) - Production, valorisation des biomasses et préservation des écosystèmes 
Mots-clés : Sols / Agriculture / Forêt
Contexte : Mis au point dans les années 1990-2000 par l’INRAE, le RHIZOtest était initialement un outil de recherche fondamentale développé pour étudier les processus bio-physico-chimiques qui interviennent à l’interface entre le sol et la plante, au niveau de la rhizosphère et qui contrôlent le transfert des éléments traces du sol vers la plante, c’est-à-dire la phytodisponibilité. Ces recherches ont montré le potentiel d’application du RHIZOtest comme outil d’évaluation des risques de phytodisponibilité des éléments traces en sols contaminés. Le développement du RHIZOtest a été poursuivi par le CIRAD en vue de son application pour l’évaluation des risques dans ce contexte. La méthode a ainsi été normalisée à l’échelle internationale en 2015 à la suite de deux projets de recherche financés par l’ANR (NormaRHIZO, 2010-2013) et l’ADEME (RHIZOlab, 2012). La mesure RHIZOtest a ensuite continué d’être mobilisée dans le cadre de divers projets de recherche à visée fondamentale (ex. ANR Digestate) ou opérationnelle (ex. Ademe PhytAO-Ni/Cr). À la suite de la normalisation, l’entreprise MetRHIZlab a été créée en 2016 avec l’objectif de permette l’application du RHIZOtest dans les projets d’évaluation des risques sanitaires et écosystémiques et de recherche et développement. Fortes des six années de développement avec notamment l’adaptation du RHIZOtest spécifiquement à l’étude des sites et sols pollués (MetRHIZ-SSP, 2017-2018) les activités de MetRHIZlab ont été reprises en 2023 par GINGER BURGEAP qui poursuit le même objectif de développement du RHIZOtest en partenariat avec le CIRAD et l’INRAE avec comme première concrétisation la thèse Cifre. Au sein du département R&D de GINGER BURGEAP, la recherche appliquée sur le transfert sol-plante des contaminants a rejoint les nombreux projets développés autour de thématiques connexes telles que la production de biomasse énergie, grâce à la refonctionnalisation de sols, sur une ancienne friche industrielle (Biosaine, 2017-2023, APR Graine ADEME 2016) et sur cette même friche l’évaluation du potentiel de stockage et de déstockage de carbone des sols dégradés, refonctionnalisés en vue de la production de biomasse (New 4 C, 2022-2027, APR Graine 2021) ou encore l’évaluation du transfert des polluants lors de l’infiltration des eaux pluviales dans les sols urbains également en partenariat avec la Métropole de Lyon (INFUSE, 2022-2025, APR Gesipol 2020). Les partenaires du projet PHYSALIS sont impliqués dans la coordination de plusieurs projet de recherche : (i) TAILORD (2024-2027, APR IMPACT ADEME 2023) qui vise à l’intégration des effets cocktails dans une modélisation ACV des impacts potentiels de micropolluants ; (ii) ACV-Ecoto(Mi)x (2021-2024, APR IMPACT ADEME 2021) qui a pour objectif l’adaptation des méthodes utilisées en Analyse de Cycle de Vie pour évaluer l'impact écotoxicologique des mélanges de contaminants chimiques apportés par les produits résiduaires organiques dans les sols. Dans le cadre du projet PHYSALIS, les sites d’étude se situent dans trois Métropoles, Lyon, Montpellier et Nantes, qui sont engagées dans des projets alimentaires territoriaux (PAT) ambitieux mais qui ont également en commun la difficulté de satisfaire les objectifs de leurs PAT du fait de la faible disponibilité foncière pour des projets d’agriculture urbaine croisé avec un grand nombre de site qui présente des contaminations, notamment en ET (As, Cd et Pb), pour lesquels le risque évalué par l’ERS conduit à déclarer une incompatibilité alors même que ce risque est peut-être surestimé. Ainsi PHYSALIS pourrait apporter à ces Métropoles une solution en évaluant plus justement les risques sanitaires liés à la consommation de productions végétales. L’un des sites de la Métropole de Lyon fait actuellement l’objet d’une étude exploratoire de GINGER BURGEAP suivant la méthodologie proposée dans le projet PHYSALIS, avec pour objectif l’installation d’un potager.
Description : Grâce à une nouvelle réglementation, le métier de la gestion des Sites et Sols Pollués évolue progressivement vers une meilleure protection de la ressource sol. Les objectifs sont de limiter l’excavation aux seules zones sources concentrées et de réduire la consommation de terres végétales d’apport en favorisant le maintien en place des sols. Une des clés pour sécuriser l’agriculture urbaine sur sols contaminés est la connaissance et la prise en compte de la multifonctionnalité et la résilience des sols, particulièrement la capacité de rétention des contaminants qu’offre un sol fonctionnel. L’outil le plus pertinent pour renseigner spécifiquement le transfert sol-plante de contaminants est le test végétal RHIZOtest. Il s’agit du seul outil normalisé (NF EN ISO 16198) pour la mesure de la phytodisponibilité des éléments traces. C’est un test de laboratoire rapide relativement à un essai de terrain, qui nécessite peu de sol et de place, qui prend en compte les interactions sol-plante dans la rhizosphère, les multi-contaminations, et qui est sensible aux effets plantes. L’objectif du projet Physalis est de développer une méthode d’évaluation des risques sanitaires liés au transfert sol-plante en contexte de sols pollués. Pour ce faire, il s’agira d’être en capacité, d’une part, de renseigner le transfert sol-plante grâce à un outil de mesure fiable et normalisé (i.e. le RHIZOtest) et, d’autre part, d’interpréter les mesures obtenues en termes de risque sanitaire.
Objectifs et résultats attendus : Physalis a pour objectif principal d’intégrer la mesure de la phytodisponibilité en RHIZOtest dans la démarche d’évaluation des risques sanitaires, afin d’améliorer l’estimation de la phytoaccumulation des éléments traces dans les organes consommés des végétaux récoltés sur des sites et sols pollués. Pour y parvenir, il s’agira : I) de développer un outil d’aide à l’interprétation des mesures RHIZOtest de phytodisponibilité des éléments traces, qui soit basé sur les données déjà existantes ou publiées par d’autres équipes. Cet outil permettra de pouvoir interpréter le niveau de phytodisponibilité estimée par toute nouvelle mesure RHIZOtest, sans que cela nécessite de mesures complémentaires sur des situations témoins, II) d’étalonner la mesure de phytodisponibilité en RHIZOtest réalisée par principe en conditions contrôlées de laboratoire par rapport à une mesure de phytoaccumulation réalisée sur des plantes maraîchères cultivées et récoltées matures sur le terrain. Pour ce faire, ce travail expérimental sera mis en œuvre sur plusieurs situations réelles de valorisation agricole de sites et sols pollués en contexte (péri-)urbain de France hexagonale et enfin, III) d’assembler les résultats de deux premiers sous-objectifs dans le but de produire un cadre méthodologique d’intégration de la méthodologie RHIZOtest dans les démarches d’évaluation des risques sanitaires de manière qualitative ou quantitative directement dans le calcul EQRS.
Bénéficiaire : INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE POUR L'AGRICULTURE L'ALIMENTATION ET L'ENVIRONNEMENT
Localisation : Lyon, Auvergne-Rhône-Alpes, FRANCE
Début : 01/01/2025 — Durée : 48 mois
Budget total : 501284.94 € — Aide ADEME : 298790.72 €
Statut : Suivi du projet