Complémentarité fonctionnelle en phytoremédiation dans un sol à contamination mixte

Les sols à contamination mixte, soit aux composés organiques et inorganiques, représentent environ 40% de tous les sites contaminés. La phytoremédiation est une technologie verte prometteuse permettant de décontaminer et de restaurer des sites à contamination mixte. L’objectif du projet était d’évaluer le potentiel de phytoremédiation d’une combinaison entre une plante arbustive et une espèce herbacée comparativement à celle de ces espèces en monocultures. Une expérience en pot avec une plante ligneuse, Salix interior, et une plante herbacée, Achillea millefolium, Trifolium pratense ou Festuca arundinacea, et des témoins non plantés a été conduite dans un sol à contamination mixte au pentachlorophénol (PCP) et à l’arséniate de cuivre chromaté (ACC) pendant 120 jours. Des espèces indigènes ou naturalisées aux traits fonctionnels distincts ont été choisies pour leurs aptitudes de phytoremédiation potentiellement différentes et complémentaires. La biomasse aérienne et racinaire des plantes dans tous les pots, les concentrations d’éléments traces dans les tissus des plantes et les concentrations d’éléments traces et de PCP dans le sol contaminé ont été mesurées à la fin de l’expérience. La contamination et la polyculture n’ont pas affecté la production de biomasse des espèces, sauf dans le cas du traitement S. interior + F. arundinacea (SF). La production de biomasse des racines de F. arundinacea fut supérieure dans le sol contaminé. La polyculture SF a occasionné une augmentation de la quantité totale de Cr et Cu extraite dans les racines de F. arundinacea. Par ailleurs, les espèces en polyculture avaient toutes des concentrations égales ou plus élevées d’éléments traces dans leurs tissus que leurs monocultures. La mort de S. interior en combinaison avec F. arundinacea a été observée sans distinction de la contamination du sol et mène à des conclusions mitigées. Les effets des traitements sur la dissipation du PCP sont non concluants compte tenu des faibles concentrations dans le sol relevées au début et à la fin de l’expérience et de la variabilité entre les pots. Nous pouvons ainsi suggérer que la combinaison entre une espèce arbustive et une espèce herbacée semble mener à un potentiel supérieur de phytoremédiation, mais d’autres études devront être réalisées. Mixed contaminated soils with both organic and inorganic compounds represent about 40% of all contaminated sites. Phytoremediation is a promising green technology to decontaminate and restore mixed contaminated sites. The objective of the study was to evaluation the phytoremediation potential of a co-planting system between a shrub and an herbaceous species compared to the species in monocultures. A pot experiment with a woody specie, Salix interior, and one herbaceous species, Achillea millefolium, Trifolium pratense or Festuca arundinacea, and an unplanted control was conducted in a mixed CCA- and PCP-contaminated soil and non-contaminated soil for 120 days. Native and naturalized species with distinct functional traits were chosen for their possibly different and complementary phytoremediation abilities. Plant aboveground and belowground dry weights in all pots, trace element concentrations in plant tissues, and soil trace element and PCP concentrations in contaminated soil were recorded at the end of the cultivation period. Soil contamination and co-planting did not affect species biomass production, except in the S. interior + F. arundinacea treatment (SF) where roots yield was higher in the contaminated soil. The polyculture SF led to increased Cr and Cu total uptake in the roots of F. arundinacea. Furthermore, species in polycultures all had equal or superior trace element concentrations in their tissues compared to their monocultures. Death of S. interior in co-cropping with F. arundinacea was observed with no distinction of soil contamination and lead to mitigated conclusions. Treatments effects on PCP dissipation are inconclusive given the low soil concentrations found at the beginning and at the end of the experiment and because of the variability between the pots. We can therefore suggest that the co-planting of a shrub species and a species with different traits seems to lead to higher phytoremediation potential, but further investigation is required.

Keyphrases: phytoremédiation, complémentarité fonctionnelle, contamination mixte, co-plantation, Phytoremediation, Functional complementarity, Co-planting, Mixed contamination