Utilisation du chanvre (Cannabis sativa L.) dans une optique de phytoremédiation de sols contaminés aux éléments traces métalliques et valorisation des sous-produits

Details

Supervisors

Lutts, Stanley

Faculty

Faculté des sciences

Degree label

Master [120] en biologie des organismes et écologie

Abstract

La gestion de la pollution de l’environnement par les éléments traces métalliques (ETM) est l’un des objectifs majeurs du 21ème siècle. Pour ce faire, de nombreuses techniques physico-chimiques sont utilisées. Cependant, ces dernières souffrent de nombreuses limitations. Dans une optique de changements globaux, une méthode de gestion plus douce et plus raisonnée de l’environnement a vu le jour : la phytoremédiation. Celle-ci consiste en l’utilisation de plantes pour extraire, dégrader ou immobiliser un contaminant. Ainsi, le chanvre industriel (Cannabis sativa L.) est considéré comme un candidat potentiel grâce à ses nombreuses qualités (résistance à l’encontre de certains métaux, production de biomasse importante, etc.). Qui plus est, la biomasse produite pourrait être utilisée dans une optique de valorisation des fibres. Néanmoins, de par sa contamination métallique, le chanvre industriel ne pourrait être utilisé qu’à des fins strictement non alimentaires. Dans le cadre de ce mémoire, il s’agit de déterminer dans quelle mesure le cadmium, le plomb et le zinc influencent morphologiquement et physiologiquement le chanvre industriel cultivé in situ. Il vise aussi à déterminer s’il est possible d’améliorer le comportement des plantes via un apport de biochar, compost ou silicium, ainsi qu’à préciser si l’exposition du chanvre à une pollution métallique (cadmium et zinc), en conditions contrôlées, influence la qualité des fibres en vue d’une utilisation dans des processus industriels. Ainsi, l’étude de terrain a mis en avant la capacité du chanvre à croître sur un sol faiblement contaminé. En effet, ce dernier a montré un comportement physiologique normal, voire même légèrement supérieure sur la parcelle polluée. De plus, l’ajout d’amendements (biochar, compost, silicium) n’a pas semblé affecter l’activité photosynthétique, ainsi que l’accumulation des ETM au sein des tissus. Il faut néanmoins considérer que les plantes ont connu des conditions microclimatiques exceptionnelles ainsi qu’une biodisponibilité relativement faible. Toutefois, l’analyse de l’influence des ETM (Cd et Zn) en conditions contrôlées a montré qu’à des niveaux élevés de concentration la formation des fibres est altérée. Cependant, pour la culture de terrain, le chanvre n’a pas présenté de diminution de taille, ni d’effet sur le titre des fibres lié à la contamination de la parcelle.