Rhizostabilisation de déblais miniers à fortes teneurs en métaux par des plantes METALlicoles associées à leurs microorganismes SYMbiotiques – SyMetal

Il subsiste, en France et en Europe, de nombreux sites d’extraction des matériaux liés à la métallurgie aujourd’hui abandonnés et n’ayant fait l’objet d’aucun réaménagement. Ces sites constituent des « hot spots » de pollution par les métaux. Sous l’action de l’eau et du vent, l’érosion génère une dispersion des métaux qui contaminent de façon diffuse et continue les sols, les cultures et les sédiments fluviaux. Les surfaces à considérer ne permettent pas d’envisager une restauration par des méthodes physico-chimiques qui sont, par ailleurs, très délicates et extrêmement coûteuses. Le développement d’un couvert végétal sur les déblais miniers (phytostabilisation) apparaît comme la solution la plus économique et la plus efficace pour une restauration durable de ces sites. Cependant, la réussite de la technique est limitée par le très faible niveau de fertilité et la forte toxicité des sols due aux fortes teneurs en métaux. Le succès de la phytostablisation des déblais miniers ne peut donc être envisagé sans la prise en compte de ces contraintes. Une étude approfondie du potentiel biologique naturellement présent sur ces sites et l’élaboration d’une démarche rationnelle visant à favoriser à la fois le développement d’un couvert végétal et des microorganismes associés (mycorhizes et rhizobiums) assurant la rhizostabilisation, sont donc indispensables pour développer des stratégies efficaces d’ingénierie écologique adaptées à la gestion des anciens sites miniers.
Le site retenu pour les études conduites dans le cadre du projet SyMetal est celui des Avinières. Il couvre une superficie d’une quinzaine d’ha et c’est un cas exemplaire de forte pollution métallique en région méditerranéenne. Il est situé dans le district minier des Malines dans la région de Saint-Laurent-le-Minier (Gard) qui a constitué la plus importante zone d’exploitation de Plomb et Zinc en France aux XIX-XXème siècles. Les concentrations moyennes en métaux, rencontrées dans les anciens bassins de décantation situés au bord de la rivière, La Vis, sont respectivement de 161 000 mg kg-1 pour le zinc, de 92 700 mg kg-1 pour le plomb et de 1382 mg kg-1 pour le cadmium, ce qui en fait un des sites les plus pollués en métaux en Europe. La pollution métallique diffuse de façon continue à partir de Saint-Laurent-le-Minier et des concentrations supérieures à 1000 mg kg-1 de Zn et de Pb ont également été observées dans des sols situés à 4,5 km en aval de la mine des Avinières.
L’objectif du projet SyMetal est donc d’identifier les microorganismes et les espèces végétales tolérants aux métaux et de préciser leur rôle dans le fonctionnement des écosystèmes métallifères. On pourra ainsi proposer, à partir de données objectives, des stratégies innovantes en ingénierie écologique pour phytostabiliser et stocker in situ, de façon efficace et durable les polluants métalliques des déblais miniers à l’abandon.
Le projet SyMetal repose sur (i) l’accroissement de la disponibilité en végétaux métallicoles, l’identification et la sélection de symbiotes fongiques adaptés aux milieux chargés en métaux (ii) l’utilisation de Fabacées métallicoles et de leurs bactéries symbiotiques fixatrices d’azote pour favoriser une entrée significative de matière organique dans l’écosystème métallifère (iii) l’analyse fine de la rhizostabilisation sur le devenir des métaux en terme de spéciation et de mobilité dans le substrat sous le couvert végétal. Les recherches proposées, constituent un préalable indispensable à des opérations de phytoremédiation débouchant sur des stratégies d’ingénierie écologique et de mise en sécurité des anciens sites miniers, aujourd’hui à l’abandon.