Séance du 18/03/2009 à 15h00

Afin de surmonter le problème récurrent de pollution de la Seine, la Ville de Paris a acheté au 19ème siècle les terrains de la plaine de Pierrelaye-Bessancourt, lesquels présentaient des caractéristiques favorables à l’épandage des eaux usées et pouvaient être utilisées pour la ceinture maraîchère de Paris. Depuis une centaine d’années des quantités massives d’eaux usées ont été apportées. Contrairement aux produits organiques, par exemple les détergents ou certains médicaments, les métaux (en particulier Zn, Pb, Cd, Cu) ne sont pas biodégradables. Ils se sont par conséquent accumulés sur le long terme entraînant la contamination des sols de la plaine. Une partie des métaux peut être prélevée par les racines des plantes et ainsi passer dans la chaîne alimentaire directement (cultures maraîchères) ou indirectement (céréales pour les animaux). Une autre partie des métaux migre de la surface des sols vers la profondeur et représente une risque potentiel de contamination des aquifères sous-jacents. Certains métaux sont toxiques pour les micro-organismes des sols, de sorte qu’ils provoquent une modification de l’activité microbiologique avec des conséquences sur le cycle de dégradation des matières organiques. Les risques de toxicité vis-à-vis des êtres vivants et de leur mobilité dans l’environnement sont essentiellement liés aux différentes formes physico-chimiques des éléments métalliques. L'identification de ces formes, l'évaluation de la biodisponibilité pour les êtres vivants (plantes, animaux) et le développement de procédés biologiques d’extraction ou d’immobilisation des métaux sont des éléments essentiels de la thématique de recherche sur les micropolluants métalliques développée par les chercheurs de l’INRA. Depuis environ 100 ans, l'irrigation intensive a aussi provoqué un bouleversement complet des caractéristiques du sol, sur toute sa profondeur, c’est-à-dire sur près de 100 cm, aboutissant à l’apparition d’Anthroposols suivant le référentiel français ou de Technosols suivant la classification internationale. De grandes quantités de polluants métalliques sont aujourd’hui présentes: de 0.5 à 1.5 kg/m2, essentiellement concentrés dans la partie superficielle du sol. L’irrigation massive (environ 2000 mm par m2 par an pendant 100 ans), a entraîné la migration du zinc et du cadmium vers des horizons argileux en profondeur. Dans cet horizon argileux, on observe aussi une dissolution partielle des argiles, augmentant le caractère drainant des sols et diminuant le rôle de filtre vis-à-vis des nappes sous-jacentes. Après la décision d’arrêt des cultures maraîchères, la monoculture de maïs irriguée a été développée sur le périmètre. Les grains de maïs présentent en effet l’avantage de moins accumuler les métaux contrairement aux feuilles et tiges qui sont recyclés sur place. Malheureusement l’arrivée d’un insecte parasite (coléoptère) originaire d’Amérique qui s’attaque aux racines du maïs, la chrysomèle, a conduit les services de la protection des végétaux à interdire, au moins partiellement, cette culture sur le périmètre. Aujourd’hui la recherche travaille sur des cultures alternatives permettant de préserver une ceinture verte au voisinage de Paris. La question de l’irrigation sur le long terme est posée. Faut-il arrêter l’irrigation et dans ce cas, du fait de la biodégradation lente des matières organiques, prendre le risque d’une libération massive des métaux dans les eaux superficielles et la nappe phréatique? Les travaux sur la phyto-remédiation et sur des scénarios de gestion avec des plantes à vocation énergétique tentent de répondre à cette question. Les plantes peuvent en effet être cultivées comme des outils d’extraction (phytoextraction) ou d’immobilisation (phytostabilisation) des métaux biodisponibles des sols. La faisabilité d’une phytoremédiation, procédé biologique extensif de traitement des sols, est démontrée au laboratoire et sur des parcelles expérimentales. Des exemples de mise en œuvre à l’échelle d’un territoire plus vaste existent et ouvrent des perspectives d’application. L’enjeu est de développer de nouvelles filières de traitement et de gestion des sites dégradés afin de rendre aux sols leur aptitude à remplir leurs fonctions de support de biodiversité avec un risque minimum pour la santé de l’agrosystème et de l’Homme.