Comment dépolluer les sols et l’eau grâce aux plantes ?

Une recherche majeure sur la dépollution des sols et des systèmes aquatiques contaminés par des métaux a été menée ces dernières années par le laboratoire de Chimie bio-inspirée et Innovations écologiques situé en région Occitanie et en Nouvelle-Calédonie.

Directrice de recherche au CNRS (Centre national de la recherche scientifique), Claude Grison est à l’initiative de ce projet, qui lui a valu le prix de l'inventeur européen 2022. Entretien. 

Votre recherche porte notamment sur la pollution des effluents industriels tels que les eaux sur les rivières situées à côté d'anciens sites miniers. Quelles sont les signes de cette pollution ? 

Les activités industrielles telles que les opérations minières, entrainent une dégradation, voire une pollution des sols avec un taux d’éléments métalliques souvent supérieur à ce que tolèrent les normes européennes. Les plantes, contraintes à l’immobilisme, n’ont que deux choix : s’adapter pour survivre ou disparaitre. Dans chaque cas, la végétation est pauvre voire inexistante.  

Lors d’épisodes pluvieux, les sols sont alors lessivés. La pollution est dissoute dans l’eau, et transportée jusqu’à la première rivière, qui va à son tour être impactée par la pollution et qui va la transporter de façon incontrôlable. 

Je me suis intéressée à cette pollution métallique qui concerne deux grandes familles de métaux. Il y a d’un côté ceux qui peuvent être présents dans l’organisme, comme le zinc, le fer, le cuivre, le nickel, le cobalt, le manganèse. Ce sont des éléments présents dans l’organisme mais en très faible quantité. Ils sont utiles et non toxiques à faible dose. Puis, de l’autre côté, il y a les métaux qui ne sont pas présents dans l'organisme et qui sont toxiques même en très faible quantité. Il s’agit du plomb, de l’arsenic, du cadmium, de l’étain. 

En quoi votre solution est-elle innovante ? 

Notre innovation repose sur le développement de solutions qui sont fondées sur la nature par l’usage de plantes spécifiques, pour résoudre des problèmes environnementaux. Les problèmes environnementaux concernent trois secteurs différents : le premier est la restauration des sols dégradés voire pollués par des activités industrielles. Le deuxième est la pollution de l’eau, et enfin le troisième concerne la disparition des zones humides.  

L’innovation a consisté à trouver, au-delà du développement industriel de ces phytotechnologies, une valorisation de l’ensemble des espèces végétales qui ont été utilisées dans les opérations de restauration et de dépollution. Cette valorisation repose sur la transformation des espèce minérales d’origine végétale en de nouveaux outils utiles en chimie durable et écologique. Ce nouveau concept s’appelle l’écocatalyse®.  

Pourquoi avez-vous choisi de vous lancer dans cette recherche ? 

Dans le cadre de mon métier d’enseignante-chercheuse, j’ai découvert l’existence de plantes qui survivaient en milieu pollué. Elles étaient également capables d’extraire la pollution et de la confiner dans leurs feuilles. Ces plantes étaient très peu connues. Il fallait donc mieux les comprendre pour les développer de façon intense. Je me suis retrouvée très vite face à deux défis de taille : que faire de ces plantes après dépollution ? comment soutenir financièrement les efforts de restauration écologique ? Pour des raisons de cohérence, la valorisation économique de ces plantes ne devait avoir aucun impact environnemental. L’idée de l'écocatalyse s’est vite imposée. Celle-ci a permis de revisiter complètement la chimie et de créer la chimie écologique.